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Exercícios propostos Capítulo

Testes propostosMenuResumo do capítulo 1Os fundamentos da Física • Volume 1

15 Energia

0 10 (40)

Sugestão de outra solução (mais trabalhosa):

P.337Vamos calcular a força F pelo teorema da energia cinética:

Fdmvmv2

Exercícios propostos 2Os fundamentos da Física • Volume 1 • Capítulo 15

x (m)20

5,0 m 3,6 m

Solo

Exercícios propostos 3Os fundamentos da Física • Volume 1 • Capítulo 15

E kx k E

x kp

’ 1,0 10 (0,10)

x (m)0 Ep

E mv mghmec.(1) mec.(2) 02

h vg h 2

Exercícios propostos 4Os fundamentos da Física • Volume 1 • Capítulo 15

No solo:

Emec.(2) Ec(2) Ep(2) ⇒ Emec.(2) Ec(2) Conservação da energia mecânica:

Nível de referência FN

02

02 mgR mv

Cálculo de FN:

FP m vR

Fm g m gR

N2

Exercícios propostos 5Os fundamentos da Física • Volume 1 • Capítulo 15

P.351Em C, temos: Fcp P ⇒ mvR

P.352A energia potencial elástica do sistema é transformada em energia potencial gravitacional do corpo. Portanto:

é, Fel. P. Nessa situação, temos:

A energia potencial gravitacional da esfera na posição A, em relação ao nível de referência correspondente à situação 2, se convertem totalmente na energia potencial elástica armazenada pela mola:

2 Então:

Exercícios propostos 6Os fundamentos da Física • Volume 1 • Capítulo 15 c)De x 10 m a x 1 m, a energia potencial permanece constante, o mesmo acontecendo com a anergia cinética. Portanto, a velocidade escalar é constante e o movimento é uniforme. d)De x 1 m a x 2 m, a energia potencial decresce. Em vista da conservação da energia mecânica, a energia cinética aumenta. Portanto, a velocidade escalar aumenta em módulo, o que caracteriza o movimento acelerado.

A perda de energia mecânica é 20%. Portanto: Emec.(B) 0,80 Emec.(A) Em A (nível de referência):

2 mgh

Substituindo:

mv mgh mvBA 2

P.356 a) vA

E AAmec.( ) 2 mec.() 0,4 102

E BBmec.( ) 2 mec.() 0,4 52

Energia mecânica transformada em térmica: 48 J 45 J 3 J b)A energia mecânica transformada em térmica é igual, em valor absoluto, ao trabalho da força de atrito:

Exercícios propostos 7Os fundamentos da Física • Volume 1 • Capítulo 15

20 10 (240)

Exercícios propostos 8Os fundamentos da Física • Volume 1 • Capítulo 15 a)Em B: Ep(B) 0 (nível de referência); Ec(B) mvB 2

Em A: Ep(A) mghA; Ec(A) 0 (vA 0) Pela conservação da energia mecânica:

P.361a)Como há conservação de energia mecânica: Emec.(A) Emec.(C) Mas, adotando como referência (Ep 0) o plano que passa por A:

E mvA A mec.( ) 2 e EmvmgRCC mec.( ) 2

Igualando, temos:

mv mv mgRAC 2

a vR

cp36

cp 2

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