TRABALHO/ POTÊNCIA
01)UTFPR- No SI (Sistema Internacional de
Unidades), o trabalho realizado pela força
gravitacional pode ser expressa em joules ou
pelo produto:
a) kg .m .s–1
b)kg .m .s–2
c) kg .m–2.s–2
d)kg .m2.s–2
e) kg . m–2. s2
02) UFSC- Em relação ao conceito de trabalho, é
CORRETO afirmar que:
01. Quando atuam somente forças conservativas
em um corpo, a energia cinética deste não se
altera.
02. Em relação à posição de equilíbrio de uma
mola, o trabalho realizado para comprimi-la por
uma distância x é igual ao trabalho para
distendê-la por x.
04. A força centrípeta realiza um trabalho
positivo em um corpo em movimento circular
uniforme, pois a direção e o sentido da
velocidade variam continuamente nesta
trajetória.
08. Se um operário arrasta um caixote em um
plano horizontal entre dois pontos A e B, o
trabalho efetuado pela força de atrito que atua no
caixote será o mesmo, quer o caixote seja
arrastado em uma trajetória em ziguezague ou ao
longo da trajetória mais curta entre A e B.
16. Quando uma pessoa sobe uma montanha, o
trabalho efetuado sobre ela pela força
gravitacional, entre a base e o topo, é o mesmo,
quer o caminho seguido seja íngreme e curto,
quer seja menos íngreme e mais longo.
32. O trabalho realizado sobre um corpo por uma
força conservativa é nulo quando a trajetória
descrita pelo corpo é um percurso fechado.
Gabarito: 50
03) CEFETCE- A figura exibe o gráfico da
força, que atua sobre um corpo de 300 g de
massa na mesma direção do deslocamento, em
função da coordenada x. Sabendo que,
inicialmente, o corpo estava em repouso, sua
velocidade, na coordenada x = 3,0 m, é:
a) 4,0 m/s
b) 6,0 m/s
c) 8,0 m/s
d) 10,0 m/s
e) 12,0 m/s
04) FUVEST-Em um terminal de cargas, uma
esteira rolante é utilizada para transportar caixas
iguais, de massa M = 80 kg, com centros
igualmente espaçados de 1 m. Quando a
velocidade da esteira é 1,5 m/s, a potência dos
motores para mantê-la em movimento é P³. Em
um trecho de seu percurso, é necessário planejar
uma inclinação para que a esteira eleve a carga a
uma altura de 5 m, como indicado. Para
acrescentar essa rampa e manter a velocidade da
esteira, os motores devem passar a fornecer uma
potência adicional aproximada de
a) 1200 W
b) 2600 W
c) 3000 W
d) 4000 W
e) 6000 W
05) UNIFESP- Após algumas informações sobre
o carro, saímos em direção ao trecho off-road.
Na primeira acelerada já deu para perceber a
força do modelo. De acordo com números do
fabricante, são 299 cavalos de potência [...] e os
100 km/h iniciais são conquistados em
satisfatórios 7,5 segundos, graças à boa relação
peso/potência, já que o carro vem com vários
componentes de alumínio.
O texto descreve um teste de avaliação de um
veículo importado, lançado neste ano no
mercado brasileiro. Sabendo que a massa desse
carro é de 2 400 kg, e admitindo 1cv = 740 W e
100 km/h = 28 m/s, pode-se afirmar que, para
atingir os 100 km/h iniciais, a potência útil
média desenvolvida durante o teste, em relação à
potência total do carro, foi, aproximadamente de
(Sugestão: efetue os cálculos utilizando apenas
dois algarismos significativos.)
a) 90%.
b) 75%.
c) 60%.
d) 45%.
e) 30%.
06) UEM-Um motor à combustão consome 10
Lde gasolinapor hora. Sabe-se que o calor de
combustão dagasolina (calor liberado quando ela
se queima) é10 kcal/g e que a sua densidade é
0,75 g/cm3.Considerando que, em um intervalo
de tempo de2 horas, o motor desenvolve uma
potência média de5 kcal/s, calcule o seu
rendimento (emporcentagem).Gabarito: 24
07) UTFPR-Um homem puxa um caixote de
massa 11 kg,aplicando-lhe uma força F de
intensidade 70 N, segundoum ângulo α com a
horizontal, tal que senα =0,6 e cosα = 0,8. O
coeficiente de atrito cinético entreo caixote e a
superfície horizontal áspera é igual a0,5.
Supondo g = 10m/s2 e considerando o
movimentoentre os instantes t = 1s e t = 3s,
assinale a alternativacorreta.
a)A variação da energia cinética do caixote
éigual a 176 J.
b) O trabalho realizado pela força de atrito sobre
ocaixote é igual a – 440 J.
c) O trabalho realizado pela força peso sobre o
caixoteé igual a 880 J.
d) O trabalho realizado pela força normal sobre o
caixoteé igual a 544 J.
e) O trabalho realizado pela força F sobre o
caixote éigual a 560 J.
08) UTFPR- Um carro de massa 1000 kg pode
atingir a velocidade de 108 km/h em 15 s a partir
do repouso em uma pistaplana e horizontal. Se a
força de atrito média é igual a 20% da força
exercida pelo motor e supondo 1 HP iguala 750
W, assinale a alternativa correta.
a) A aceleração média do carro durante os 15 s é
igual a 2,5 m/s2.
b) A força média exercida pelo motor é igual a
2000N.
c) A potência instantânea do motor no instante
15 s é igual a 100 HP.
d) A força de atrito média durante os 15 s é de
400 N.
e) A força resultante sobre o carro no instante 15
s é igual a 2400 N.
09) UFPR- Recentemente, o noticiário local
apresentou imagens da colisão de um caminhão
com carros parados na parte maisbaixa de um
trecho de serra. Infelizmente, o sistema de freios
não foi capaz de converter em calor toda a
energiamecânica do caminhão, de modo a fazêlo parar com segurança no trecho mais baixo.
Com o objetivo de melhorar o
sistema de freios para evitar situações como essa,
técnicos de uma grande empresa analisaram as
condições doacidente e, para estimar a potência
dissipada pelos freios do caminhão,
consideraram que aquele trecho da serra eraum
plano inclinado. Eles supuseram que o caminhão
desceu o plano inclinado com o motor desligado,
tendo partidodo ponto mais alto do plano com
velocidade inicial de módulo igual a 16 m/s. O
desnível vertical entre o topo e a
base do plano foi estimado em 10 m, e foi
utilizado o valor de 10 m/s2 para a aceleração da
gravidade local. Em seuscálculos, os técnicos
consideraram ainda que o caminhão possuía uma
massa igual a 10000 kg e que teria levado 5
spara descer até o ponto mais baixo do plano,
chegando ali com velocidade de módulo igual a
4 m/s. Os peritos então concluíram que a
potência média dos freios do caminhão na
descida foi:
a) 440 kW.
b) 220 kW.
c) 880 kW.
d) 110 kW.
e) 660 kW.
10) UFPR- Um engenheiro mecânico projetou
um pistão que se move na direção horizontal
dentro de uma cavidade cilíndrica. Ele verificou
que a força horizontal F , a qual é aplicada ao
pistão por um agente externo, pode ser
relacionada à sua posição horizontal x por meio
do gráfico abaixo. Para ambos os eixos do
gráfico, valores positivos indicam o sentido para
a direita, enquanto valores negativos indicam o
sentido para a esquerda. Sabe-se que a massa do
pistão vale 1,5 kg e que ele está inicialmente em
repouso. Com relação ao gráfico, considere as
seguintes afirmativas:
1. O trabalho realizado pela força sobre o pistão
entre x = 0 e x = 1 cm vale 7,5 × 10-2 J.
2. A aceleração do pistão entre x = 1 cm e x = 2
cm é constante e vale 10 m/s2.
3. Entre x = 4 cm e x = 5 cm, o pistão se move
com velocidade constante.
4. O trabalho total realizado pela força sobre o
pistão entre x = 0 e x = 7 cm é nulo.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são
verdadeiras.
b) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
11) UEM- Uma caixa é arrastada para a direita
com uma forçahorizontal variável F. O gráfico
abaixo representa a relação entre a intensidade
da força aplicada F e adistância d.
Qual é o trabalho total realizado para a
caixapercorrer 6 (seis) metros?
a) 9 J
b) 18 J
c) 45 J
d) 36 J
e) 27 J
12) UEM- A catedral de Maringá é o 10º
monumento mais alto da América do Sul, com
114m de altura (exceto a cruz). Um atleta que
pesa 50 Kg, correndo pelasescadarias internas da
catedral, sobe até o topo em 10 min. Qual a
potência desenvolvida por esse atleta?
(Considere a aceleração gravitacional localigual
a 10m/s2.)
a) 95 W
b) 50KW
c) 114W
d) 57KW
e) 190W
13)UTFPR-Um carregador puxa um armário
com uma força sobre uma superfície horizontal
com atrito, colocando-oem movimento. A figura
mostra o diagrama das forçasque atuam sobre o
armário no início do movimento.Sabendo-se que
P é o peso do armário, N é a reaçãonormal à
superfície, FA é a força de atrito e F é a
forçanecessária para o carregador empurrar o
armário, podemosafirmar, neste intervalo de
tempo inicial, que:
a) 1 hora.
b) 20 minutos.
c) 12 horas.
d) mais de 24 horas.
e) 5000 segundos.
a) a energia cinética do armário irá diminuir
devido à
força de atrito.
b) a resultante das forças que atuam sobre o
armário
é responsável pela variação de sua energia
potencial
gravitacional.
c) em valor absoluto, o trabalho realizado pela
forçaF é maior que o trabalho realizado pela
forçaFA.
d) tanto a força N quanto a força P realizam
trabalho
sobre o armário, porém o trabalho realizado por
uma anula o trabalho realizado pela outra.
e) a resultante de forças na direção horizontal é
igual
a zero.
14) UTFPR- Uma revista informa que certo
modelo de automóvel possui um motor de 100
CV. Sabendo-seque 1 CV é aproximadamente
igual a 736 W, a informaçãoindica que esse
motor, no intervalo detempo de 1,00 s, é capaz
de:
a) exercer um torque de 7,36 . 104Nm.
b)realizar um trabalho de 7,36 . 104 J.
c) aplicar uma força de translação de 7,36 . 105
N.
d) dissipar uma potência de 7,36 kW.
e) ter um rendimento de 73,6%.
15) UFPR- Um reservatório com capacidade
para armazenar 3000 lde água encontra-se a 6 m
acima do solo. Um certo aparelho de GPS, ao
funcionar, consome uma corrente de 200 mA
quando alimentado com uma tensão de 9 V.
Supondo que toda energia potencial da água
pudesse ser transformada em energia elétrica
para alimentar o aparelho de GPS, o tempo
máximo durante o qual ele poderia funcionar é:
16) UEM-Um corpo de massa 5,0 . 103 kgé
submetido à açãode uma força constante a partir
do repouso, o que acaba lhe impingindo uma
velocidade de 72,0 km/h,em 40 segundos.
Assinale a alternativa queapresenta,
respectivamente, a força aplicada aomóvel, o
espaço percorrido e o trabalho efetuadosobre ele.
a)2,5 . 103 N; 4,0 .102 m; 1,0 . 106 J.
b) 3,6 . 102 N; 4,5 .103 m; 2,5 . 105 J.
c) 1,0 . 106 N; 2,5 .103 m; 4,0 . 108 J.
d) 2,0 . 104 N; 8,5 .102 m; 5,0 . 106 J.
e) 1,0 . 102 N; 2,5 .106 m; 2,5 . 103 J.
17) UEM- Um corpo de massa igual a 7 Kg,
inicialmente em repouso sobre uma superfície
horizontal sem atrito,sofre a ação de uma força
F1 durante 10s, após osquais ela é retirada.
Decorridos mais 10s, aplica-se uma força
constante F2 , porém em sentido oposto ao de
F1 , até anular a velocidade do corpo. A
figuraabaixo mostra o gráfico horário das
velocidades dos movimentos executados pelo
corpo. Assinale o que for correto.
01.O móvel muda de sentido no instante t = 20s.
02. A força F1 tem módulo igual a 140N.
04. No intervalo de 10s a 20s, somente a força
pesorealiza trabalho.
08.A força F2 tem módulo igual a 49 N.
16. O trabalho realizado pela força F2 , entre
osinstantes 20s e 40s, é 686 J.
32.Nos 10 primeiros segundos, o corpo sofre
umdeslocamento de 700 m.
64. O trabalho realizado por uma força F é igual
aotrabalho realizado por sua componente
nadireção perpendicular ao movimento.
Gabarito: 40
18) UEM-Um elevador com uma massa m = 500
kg estádescendo com uma velocidade de 4,0 m/s,
suspensopor um cabo, quando o sistema de
guincho que osustenta começa a patinar,
permitindo que caia poruma distância de 12 m,
com aceleração constantea = g/5, em que g = 10
m/s2 é a aceleração dagravidade local. Assinale o
que for correto.
01. Durante a queda, o trabalho realizado sobre
oelevador pelo seu peso mg vale 5x104 J.
02. Durante a queda, a tração T exercida pelo
cabovale 3x103 N.
04.Durante a queda, o trabalho realizado sobre
oelevador pela tração T exercida pelo cabo vale
– 4,8x104 J.
08.Durante a queda, o trabalho total realizado
sobreo elevador vale 1,2x104 J.
16.No final da queda, a energia cinética
doelevador vale 1,6x104 J.
32.No final da queda, a velocidade do elevador
vale8 m/s.
Gabarito: 60
19)UEM- Um bloco de massa 1,0 kg é solto do
ponto mais alto deum plano inclinado de 30oe a
2,5 m de altura, ambos emrelação a horizontal.
Considere g = 10,0 m/s2 e assinale oque for
correto.
01. Se não houver atrito entre o bloco e a
superfície doplano inclinado, o bloco atinge a
base do plano a umavelocidade de 10,0 m/s.
02. O módulo da força de reação normal do
planoinclinado é igual ao módulo da força peso
do bloco.
04. Se houver atrito entre o bloco e a superfície
do planoinclinado, com coeficiente de atrito
cinético 0,2, otrabalho realizado pela força de
atrito será 3J.
08. Se há atrito entre o bloco e a superfície do
planoinclinado, há conservação de energia
mecânica.
16. A força resultante que age sobre o bloco e o
faz sedeslocar sobre o plano inclinado quando
não há atritoentre o bloco e a superfície do plano
é igual amgcos(30o).
Gabarito: 00
20)UEM- Um bloco de 20,0 Kg, colocado sobre
uma superfícieplana e rugosa, é puxado na
direção do eixo x comvelocidade constante de
1,0 m/s, por uma forçaF= 100,0 N, que faz um
ângulo de 30ocom ahorizontal. O coeficiente de
atrito cinético entre o bloco ea superfície é 0,593.
Considere g = 9,8 m/s2 e assinalea(s)
alternativa(s) correta(s).
01.O peso do bloco é 196 N.
02. A força de atrito cinético entre o bloco e a
superfícieé 196 N.
04. O trabalho realizado pela componente da
força Fnadireção x, quando o bloco é puxado 5,0
m, é 500 J.
08.A energia cinética do bloco é 10 J.
16.O trabalho realizado pela força de atrito
quando o bloco é puxado 5,0 m é,
aproximadamente, - 433 J.
Gabarito: 25