energia cinética, trabalho (3p~)

01. (Halliday, Resnick, Walker *) Uma conta com uma massa de 1,8x10² Kg está semovendo no sentido positivo do eixo x. A partir do instante t = 0 s, em que a conta está passando pela posição x = 0 m com uma velocidade de 12 m/s, uma força constante passa a agir sobre a conta. A figura a seguir indica a posição da conta nos instantes t0=0, t1=1,0 ,t2=2,0, e t3=3,0s. A conta pára momentaneamente em t3=3,0s. Qual é a energia cinética da conta em t = 10 s

 Fig. 01 Problema 4

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02. (Halliday, Resnick, Walker *) Um corpo de 3,0 kg está em repouso sobre um colchão de ar horizontal de atrito desprezível quando uma força horizontal constante F é aplicada no instante t = 0. A figura abaixo mostra, em um gráfico estroboscópico, a posição da partícula a intervalos de 0,5s. Qual é o trabalho realizado sobre o corpo pela força F no intervalo t = 0 a t = 2 s?

 Fig.2 Problema 7

Solução (Vídeo no Youtube)

03. (Halliday, Resnick, Walker *) Em 10 de agosto de 1972, um grande meteorito atravessou a atmosfera terrestre sobre o oeste dos EUA e Canadá, como uma pedra que ricocheteia na água. A bola de fogo resultante foi tão forte que pôde ser vista à luz do dia e era mais intensa que o rastro deixado por um meteorito comum. A massa do meteorito era aproximadamente 4x10⁶ kg; sua velocidade era de cerca de 15km/s. Se ele tivesse penetrado a atmosfera verticalmente, teria atingido a superfície da Terra com aproximadamente a mesma velocidade. 

a) Calcule a perda de energia cinética do meteorito (em joules) que estaria associada com o impacto vertical. 

b) Expresse a energia como um múltiplo da energia de explosivo de 1 megaton de TNT, que é de 4,2x10¹⁵ J. 

 c) A energia associada com a explosão da bomba atômica sobre Hiroshima era equivalente a 13 quilotons de TNT. A quantas bombas de Hiroshima o impacto do meteorito seria equivalente?

Solução (Em breve)

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* D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fundamentos de Física, Volume 1 (John Wiley & Sons, Inc., 2012).