Gabarito da 5° lista de exercícios – Trabalho e Energia

 

1)         (a)        v(t) = 0,625.t (m/s)

(b)       P(t) = 3.125.t (W)

(c)        P(t=3s) = 9.375 (W)

 

2)         (a)        U = 1.18 kJ

(b)       y =  0,196 m                e          v(t = 2s) = 1,96 (m/s)

(c)        Ec (t =0,4s) = 0,462 kJ           e          U (t=0,4s) = 0,718 kJ

(d)       Ecfinal = 1,18 kJ           e          v = 6,27 (m/s)

 

3)         (a)        U(q) = (m2.l2 – m1.l1)g.senq

(b)       Se m2.l2 > m1.l1 > 0                 q = - p/2

            Se m2.l2 < m1.l1                       q = p/2

A afirmação “Os sistemas tendem a se deslocar para a configuração de energia potencial mínima” é compatível com o resultado encontrado. Avalie o ângulo!

(c)        Se m1.I1 = m2.I2 a energia potencial não depende de q pois U = 0.

 (Curiosidade: Este resultado é a lei do equilíbrio das alavancas, de Arquimedes).

 

4)         (a)        x = 0, 2 m  e  também para  x ³ 3

(b)       Gráfico de U contra x.

 

            (c)        Para     x = 0 m            equilíbrio estável

                                   x = 2 m           equilíbrio instável

                                   x ³ 3 m           equilíbrio neutro

(d)       v = 2 (m/s) para x = 2m

 

5)         (a)        W = T.x

(b)       v (x,q) = [2.(T/M – g.senq).x]1/2

(c)        P(x,q) = T.[2.(T/M – g.senq).x] 1/2

 

6)         (a) ½F½ = F0   e F é perpendicular a r porque F.r = 0 (produto escalar).

(b) W = 10p F0 (sentido horário)

 A força não é conservativa para o trajeto completo.

 

7)         (a) W (x = 0 a x = 3m) = 9 J

(b) P (x = 3 m) = - 22 W