Material de apoio - Energia e Quantidade de movimento


1°) Uma esfera de massa M = 4 kg e dimensões desprezíveis movimenta-se sobre um plano horizontal, no sentido indicado na figura a seguir.




Os planos horizontais encontram-se a 10 m e 30 m do solo, conforme desenhado. A região entre os dois planos horizontais forma uma superfície com um perfil de raio R = 40 m. Considere todas as superfícies sem atrito e g = 10 m/s. Determine a menor velocidade v0, para que a bola consiga atingir o plano horizontal mais alto (H = 30 m). 

Resolução:

Ec + Ep = Ep


2°) Com relação a questão 1, determine o módulo da força de reação do piso sobre a esfera no ponto mais baixo de sua trajetória (ponto P), se sua velocidade naquele ponto for igual a 30 m/s.


Resolução:


3°) Um peixe de 4 kg, nadando com velocidade de 1,0 m/s, no sentido indicado pela figura, engole um peixe de 1 kg, e velocidade 2m/s.



Qual é a velocidade, em m/s, do peixe maior, imediatamente após a ingestão do peixe menor?

Resolução:

Qantes = Qdepois

4.1 - 1.2 = (1+4).V

4 - 2 = 5V

2 = 5V

V = 2/5

V = 0,4m/s

4°) Uma esfera de massa 2kg é abandonada do repouso de um ponto A, que está a H = 5,0 m de altura. Supondo que os atritos sejam desprezíveis e que g = 10 m/s2, calcule o valor da velocidade da esfera no ponto B e a energia cinética no ponto C.



Resolução:

EpA = Ecb

Para calcular a energia cinética em C temos: