fisica 1

Exercícios propostos
Capítulo

15

os fundamentos da física

P.338

Unidade E
Capítulo 15 
Energia, as suas formas e a sua conservação

Energia

1

1

Resoluções dos exercícios propostos

Dados: m � 10 kg; v0 � 0; v � 144 km/h � 40 m/s; ∆t � 16 s
$ � Ec � Ec(0) ⇒ $ �

10 � (40)2 mv 2
�0�
⇒ $ � 8.000 J
2
2

Sugestão de outra solução (mais trabalhosa): v � v0 � αt ⇒ 40 � α � 16 ⇒ α � 2,5 m/s2
F � m�α� ⇒ 10 � 2,5 ⇒ F � 25 N
∆s � 1 αt 2 ⇒ ∆s � 1 � 2,5 � (16)2 ⇒ ∆s � 320 m
2
2
$ � F � ∆s ⇒ $ � 25 � 320 ⇒ $ � 8.000 J

P.339

Vamos calcular a força F pelo teorema da energia cinética:
$R � Ec � Ec(0)

�F � d �

mv
2

2

d � 500 m

0

�

�F � 500 � 0 �

v0 � 45 km/h � 12,5 m/s v�0 F

2 mv 0

2

60.000 � (12,5)2
2

F � 9.375 N

P.340

Dados: m � 20 g � 20 � 10�3 kg; v0 � 240 m/s; v � 0
a) E c(0) �

2 mv 0
2

⇒ E c(0) �

20 � 10�3 � (240)2
⇒ E c(0) � 576 J
2

$R � Ec � Ec(0) ⇒ $ � 0 � 576 ⇒

$ � �576 J

b) Dado: d � 18 cm � 0,18 m
$ � Fm � d ⇒ �576 � �Fm � 0,18 ⇒

Fm � 3.200 N

os fundamentos da física

P.341

Unidade E
Capítulo 15 
Energia, as suas formas
Os fundamentos da Física • Volume 1 • Capítulo 15 e a sua conservação

1

2

Exercícios exercícios
Resoluções dospropostos propostos

Dados: m � 2 kg; v0 � 5 m/s
Cálculo do trabalho pelo gráfico:
$1 � 20 � 10 � 2 ⇒ $1 � 30 J
2
$2 � 20 � 2 ⇒ $2 � 40 J
$ � $1 � $2 ⇒ $ � 30 � 40 ⇒ $ � 70 J
Ec(0) �

F (N)
20
10

2
2 � (5)2 mv 0
⇒ Ec(0) �
⇒ Ec(0) � 25 J
2
2

0

$2

$1
2

4

x (m)

$ � Ec � Ec(0) ⇒ Ec � Ec(0) � $ � 25 � 70 ⇒ Ec � 95 J

P.342

Dados: $H � 12 J; h � 2 m
a) Ec(0) � 0 e Ec � 0 ⇒ $R � 0
Mas: $R � $H � $P � 0
Portanto: $P � �$H ⇒ $P � �12 J
b) $P � �Ph ⇒ �12 � �P � 2 ⇒ P � 6 N

P.343

Dados: m � 50 g � 50 � 10�3 kg � 5,0 � 10�2 kg; hA � 5,0 m; hB � 3,6 m; g � 10 m/s2
a) Ep(A) � mghA ⇒ Ep(A) � 5,0 � 10�2 � 10 � 5,0 ⇒ Ep(A) � 2,5 J
Ep(B) � mghB ⇒ Ep(B) �