Problema 1
Energia
L.E.G.I.
Série de problemas 2
Problema 1
Energia
Certos animais saltam dobrando as pernas de uma certa distância d ``distância de aceleração'' e estendendo-as muito rapidamente. Essa distância é depois usada para ``levantar voo'', isto é, à custa da energia elástica dos músculos os animais adquirem uma certa velocidade percorrendo essa distância com uma certa aceleração que podemos, aproximadamente, supor constante. Por ex., para uma mosca, a distância normal para ``levantar voo'' é de 8 x 10-4 m, e para o Homem, 0.5 m.
| a) | Qual é a aceleração do lançamento de um salto de um jogador de basquetebol, sabendo que em média a altura que ele consegue atingir é de 1.5 m ? |
| b) | No filme de David Cronenberg ``A Mosca'', em que se pretende simular um Homem--Mosca, qual a altura máxima que o herói deve poder saltar, se tiver a capacidade de saltar com a mesma aceleração de uma mosca (supondo que uma mosca salta 0.1 m) ? |
| c) | Qual a Energia que o jogador de basquetebol com uma massa de 90 Kg dispende num salto (de 1.5 m)? |
Problema 2
Lei do Movimento: F = ma
Uma massa de 1 Kg num plano inclinado está ligado por uma corda de massa
desprezável que passa através de uma roldana, a uma massa de 2 Kg, como
mostra a figura. A força que actua de baixo para a cima a massa 2 tem
o valor de 6 N. A massa 2 tem uma aceleração de cima para baixo de
5.5 m/s2.
|
 |
Problema 3
Lei do movimento, energia
Duas massas de 3 Kg e de 5 Kg estão ligadas por uma corda leve sob tensão que passa por uma roldana de massa e atrito desprezáveis fixada no tecto. No instante inicial a massa de 3 Kg está assente no chão e a de 5 Kg está a 4 m de altura, quando esta é largada.
| a) | Qual a aceleração da massa de 3 Kg ? |
| b) | Até que altura sobe a massa de 3 Kg ? |
Problema 4
Lei do movimento, energia, trabalho,
quantidade de movimento
Um carro pesando 1700 Kg começa a descer uma rua inclinada a 30o, sendo fc o coeficiente de atrito cinético carro-estrada, fc=0.3 (considere a força de atrito entre o carro e a estrada oposta ao movimento do carro e de valor igual ao produto do coeficiente de atrito cinético pela componente do peso do carro perpendicular à estrada).
Depois de percorridos 100 m o carro embate num muro indestrutível (sem recuar).
Determine:
| a) | a velocidade com que o carro embate no muro; |
| b) | o trabalho realizado pela força de atrito e pelo peso sobre o carro, durante a descida; |
| c) | o local onde a tampa da mala (de peso igual a 50 Kg) vai parar se se soltar do carro, com a mesma velocidade do carro e um ângulo de 30o com a horizontal (admita que o muro é suficiente alto para a mala passar, e despreze o atrito do ar); |
| d) | finalmente, a força média que o muro exerceu sobre o carro, sabendo que com o choque, o carro ficou reduzido em 1 m devido à deformação (por ex., passando de 5.2 m a 4.2 m), e desprezando a massa perdida quando a tampa da mala se soltou. Mais ou menos quanto tempo deve ter durado o embate? |
Se quiser, pode: