Energia

Lista de Exercício – Conservação da energia

Questão 1. Uma espingarda de mola possui massa desprezível e a constante da mola vale 400 N/m. A mola é comprimida de 6,0 cm e uma bala de massa 0,03 kg é colocada no cano horizontal contra a mola comprimida. A seguir a mola é liberada e a bala recebe um impulso, saindo do cano da arma. O cano possui 6,0 cm de comprimento, de modo que a bala deixa o cano no mesmo ponto onde ela perde o contato com a arma. A arma é mantida de modo que o cano fique na horizontal. Desta forma,

a) calcule a velocidade com que a bala deixa o cano da espingarda, desprezando o atrito. R.: .
b) calcule a velocidade com que a bala deixa o cano da espingarda quando uma força resistiva constante de 6,0 N atua sobre ela enquanto se move ao longo do cano. R.: .
c) Em que posição, ao longo do cano, a bala possui velocidade máxima, tomando a situação descrita no item anterior. .

Questão 2. Um professor de Física está sentado em sua cadeira, que desliza sobre rolamentos sem atrito, sendo empurrado para cima de um plano inclinado a 30º acima da horizontal. A massa do conjunto (cadeira + professor) é de 80 kg. Ele é empurrado 2,0 m ao longo do plano inclinado por um grupo de alunos que juntos exercem uma força horizontal constante de 600 N. Sabendo-se que na base da rampa o professor se encontra com 2,0 m/s de velocidade, descubra a velocidade dele no topo do plano. (Dado: sen 30º = 0,5 e cos 30º = 0,9). R.: .

Questão 3. Um bloco de 5,0 kg de massa se move com velocidade de 6,0 m/s sobre uma superfície horizontal sem atrito dirigindo-se contra uma mola cuja constante elástica vale 500 N/m e que possui uma de suas extremidades presa a uma parede conforme figura ao lado. Desconsiderando a massa da mola, determine:

a) a distância máxima que a mola pode ser comprimida. R.: em sala.
b) Se a distância máxima que a mola pudesse ser comprimida fosse de 0,20 m, qual seria a velocidade máxima inicial do bloco? R.: em sala.

Questão 4. Analisando a figura ao