Exercícios do Teorema – Trabalho Energia Cinética

Uma das etapas mais difíceis de um voo espacial tripulado é a reentrada na atmosfera terrestre. Ao reencontrar as camadas mais altas da atmosfera, a nave sofre forte desaceleração e sua temperatura externa atinge milhares de graus Celsius. Caso a reentrada não ocorra dentro das condições apropriadas, há risco de graves danos à nave, inclusive de explosão, e até mesmo risco de ela ser lançada de volta ao espaço.

Após viajar pela atmosfera por determinado tempo, o módulo da velocidade da cápsula, que inicialmente era v₀ = 7000 m / s, fica reduzido a v = 5000 m / s. Sendo a massa da cápsula m = 3000 kg, qual foi o trabalho da força resultante sobre a cápsula durante esse tempo?

Na(s) questão(ões), as medições são feitas por um referencial inercial. O módulo da aceleração gravitacional é representado por g. Onde for necessário, use g = 10 m/s² para o módulo da aceleração gravitacional.

Um objeto de massa m constante está inicialmente parado sobre uma pista retilínea horizontal. Sobre ele passa a agir, num dado instante, uma força resultante constante de módulo F, também horizontal, paralela à pista, que produz no objeto um deslocamento d ao longo da pista. A atuação da força cessa após produzir o deslocamento d. Sabe-se que m = 500 g, F = 160 N e d = 10 cm. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo v da velocidade do objeto após ele sofrer o deslocamento d.

Um estudante de Física realiza um experimento mental onde existe um bloco de massa M que se encontra em repouso sobre uma superfície horizontal infinita e sem atrito ao qual se aplica uma força F constante até que ele atinja uma velocidade V. Atente para as seguintes afirmações sobre esse experimento:

I. O sistema é conservativo e o trabalho realizado pela força F é proporcional ao quadrado da velocidade V.

II. Após a atuação da força F, o bloco irá parar ao percorrer uma distância D.

III. A quantidade de movimento é conservada em todas as etapas do experimento.

Está correto o que se afirma somente em

Imagine que fosse possível cavar um túnel atravessando a Terra de um ponto a outro diametralmente oposto. Desprezando qualquer atrito, um objeto solto a partir do repouso no início do túnel ficaria sujeito, ao longo de seu movimento de queda até o centro do planeta, a uma aceleração (a) que diminuiria linearmente em função de sua posição, de a = g₀ (valor da aceleração gravitacional na superfície terrestre) até a = 0 (valor no centro da Terra), conforme mostrado no gráfico da aceleração em função da distância percorrida (d) mostrado a seguir.

Sendo m a massa do objeto e R o raio da Terra (considerada aqui de constituição homogênea e perfeitamente esférica), o objeto passaria pelo centro do planeta com velocidade de módulo dado por

Um projétil de massa 20 g é disparado horizontalmente com velocidade de 300 m/s contra uma parede. Esse projétil atinge e penetra 10 cm na parede horizontalmente. O trabalho realizado pela parede sobre o projétil é de:

Note e adote:

Despreze os efeitos da gravidade sobre o projétil.

Em um galpão de uma empresa de logística, caixas são lançadas em uma plataforma horizontal com velocidade inicial de 2,00 m/s. Devido ao atrito entre as caixas e a plataforma, estas param após deslizarem por 1,60 m.

Nessas condições, o coeficiente de atrito cinético entre as caixas e a plataforma vale

Dado

Aceleração da gravidade g = 10,0 m⋅s⁻²

Um bloco de dimensões desprezíveis, inicialmente em repouso no ponto X, desce por uma superfície inclinada perfeitamente lisa de uma rampa. Ao abandonar a rampa no ponto Y, o bloco passa a se deslocar por outra superfície, horizontal e áspera, até parar no ponto Z devido ao atrito.

Os valores das energias cinética e potencial gravitacional, respectivamente, do bloco no ponto X são E_CX e U_X e no ponto Y são E_CY e U_Y. Considerando U_Y = 0, o módulo do trabalho realizado pela força de atrito sobre o bloco no trecho YZ é igual a

Um corpo de massa 10 kg é abandonado no repouso no ponto A e passa a deslizar com atrito constante, ao longo de um plano inclinado AB. Plano que forma um ângulo de 60° com o eixo vertical h, onde estão indicadas as alturas dos pontos em relação ao solo. A partir do ponto B, o bloco cai sem a ação de forças dissipativas atuando sobre ele até atingir o ponto C, no solo, conforme representado no desenho abaixo. O corpo toca o solo com uma velocidade de intensidade 19 m/s e o módulo da aceleração da gravidade é de 10 m/s². Considerando os dados numéricos do desenho, a intensidade da força de atrito que age no corpo, no trecho AB, é:

Dados: cos 60° = 0,50 e sen 60° = 0,87

Considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m / s² e a constante da gravitação universal como G = 6,7×10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² e utilize Π = 3

Em um experimento de laboratório, um pequeno bloco desliza ao longo de uma superfície horizontal de coeficiente de atrito cinético μ desconhecido. O bloco está submetido a uma força de tração horizontal, de intensidade variável, conforme ilustra a figura abaixo.

Se a variação de energia cinética do bloco medida entre x = 0,0 e x = 5,0 m foi igual a 10,0 J, então o valor de μ é

Um corpo de massa 5 kg está sujeito a ação de uma força horizontal F_x cujo módulo varia com a posição do referido corpo, que se move sobre o eixo x do sistema cartesiano de referência, de acordo como gráfico ilustrado na figura abaixo.

Sabe-se que o referido corpo parte do repouso em t = 0, da posição x = 0, do sistema de referência de movimento. O módulo da velocidade do corpo, quando este passa pela posição x = 10 m em km/h, é: