Trabalho, energia e potência
01.(UFC-1996) Um motor que movimenta uma bomba hidráulica recebe, da COELCE,
uma potência elétrica média, PR, a fim de elevar 1000 litros de água a uma altura h = 5 m,
no tempo ∆t = 100 segundos. Se o conjunto (motor + bomba) apresenta um rendimento de
50%, determine, em quilowatts, o valor da potência média recebida, PR. Considere a
aceleração da gravidade, g = 10 m/s2, e a densidade da água, ρ = 1000 kg/m3.
Resposta: 1
02.(UFC-1998) Uma partícula está sujeita à ação de uma única força, F(x), onde x é sua
posição. A força é conservativa, e a energia potencial, a ela associada, U(x), é mostrada na
figura abaixo.
U(x) em J
20
16
12
8
4
x em m
1
3
2
4
5
6
A variação da energia cinética da partícula, entre as posições x = 0 e x = 5 m, é:
a) 10 J;
b) 12 J;
c) 15 J;
d) 18 J;
e) 20 J.
03.(UFC-1999) Uma partícula move-se no sentido negativo do eixo x, com velocidade inicial vo e
energia total Eo. A partícula penetra numa região onde a energia potencial U varia com a posição, de
acordo com o gráfico mostrado na figura abaixo.
U(x)
Eo
vo
D
C
B
A
x
Levando em conta o gráfico acima, analise as afirmativas abaixo.
I - a velocidade da partícula no ponto A é menor do que vo;
II - a velocidade da partícula aumenta entre os pontos A e C;
III - a velocidade da partícula no ponto C é zero;
IV - a velocidade da partícula nos pontos B e D é a mesma;
Marque a opção que indica as afirmativas corretas.
a) I, II e III.
b) II, III e IV.
c) I, II e IV.
d) I, II, III e IV.
e) I, III e IV.
04.(UFC-2002) Uma bola de massa m = 500 g é lançada do solo, com velocidade vo e
ângulo de lançamento θo, menor que 90o. Despreze qualquer movimento de rotação da bola
e a influência do ar. O valor da aceleração da gravidade, no local, é g = 10 m/s2. O gráfico
ao lado mostra a energia cinética K da bola como função do seu deslocamento horizontal,
x. Analisando o gráfico, podemos concluir que a altura máxima atingida pela bola é:
K(J)
120
90
60
30
0
x(m)
A/2
A
a)60 m
b)48 m
c)30 m
d)18 m
e)15 m
05.(UFC-2004) Um carro acelera, a partir do repouso, até uma velocidade de 30 km/h,
gastando, para isso, uma energia E1. A seguir, acelera de 30 km/h até alcançar 60 km/h,
gastando, para tal, uma energia E2. Considerando que todas as condições externas (atrito,
resistência do ar etc.) são idênticas nos dois trechos do percurso, compare as energias gastas
nos dois trechos e indique a alternativa correta.
a) E2 = E1/2
b) E2 = E1
c) E2 = 2 E1
d) E2 = 3 E1
e) E2 = 4 E1
06.(UFC-2006.2- Sobral)
Resposta: e
07.(UFC-2007) Uma partícula de massa m é lançada a partir do solo, com velocidade v0 ,
numa direção que forma um ângulo θ com a horizontal. Considere que a aceleração da
gravidade tem intensidade g e que y é a altura medida a partir do solo. A energia cinética da
partícula em função da altura y é dada por:
Resposta: B
08.(UECE-2006.1-2ª fase) Uma caixa de 1,4 kg é presa verticalmente ao teto por uma corda
(I) inextensível e de tamanho (2 + 3 ) metros e está inicialmente parada. A seguir, uma
segunda corda (II) é ligada à caixa e é puxada por uma força até que a corda I faça um
ângulo de 30º com a vertical, conforme a figura.
r
F
I
I
I
II
Após isso, o sistema é mantido em equilíbrio estático. Considere o módulo da aceleração da
gravidade como 10 m/s2 e despreze todos os atritos e as massas da polia e das cordas. O
trabalho realizado pela força F durante essa manobra, em Joule, é:
A. 14
C. 7(2+ 3 )
B. 7
D. 10(2+ 3 )
09. (UECE-2007.1-2ª fase) Na presença da atmosfera terrestre, um projétil, lançado
verticalmente para cima, perde parte de sua energia devido a forças viscosas com o ar. Tal
perda pode ser minimizada tornando o projétil mais aerodinâmico. Caso fosse possível
eliminar uma perda de 40 kJ neste processo, devido a essas melhorias aerodinâmicas, de
quanto aumentaria, aproximadamente, a altura máxima atingida por um projétil de 10 kg
lançado verticalmente para cima? Admita que a aceleração da gravidade não varie e que
seja igual 10 m/s2.
A) 200 m
B) 300 m
C) 400 m
D) 500 m
10. (Unifor-2005.1) Numa pista vertical em forma de arco de circunferência, de raio R= 1,0
m, um corpo de massa 2,0 kg é abandonado, a partir do repouso, no ponto A e chega ao
ponto B com velocidade de 4,0 m/s.
Adote g=10 m/s2. O trabalho das forças dissipativas atuantes no corpo no trecho AB tem
módulo, em joules,
(A) 20 (B) 16 (C) 8,0
(D) 4,0 (E) 2,0