Polícia Rodoviária Federal
Exercícios de Física
Aulas 4 e 5 de 5
Prof. Dirceu Pereira
UNIDADE 5 – TRABALHO, POTÊNCIA E
RENDIMENTO
1)
5)
(UFPE-PE) O gráfico da figura mostra a variação da
intensidade da força F que atua sobre um corpo,
paralelamente à sua trajetória, em função de seu
espaço (x).
(Unisa-SP) Um bloco com 4,0 kg, inicialmente em
repouso, é puxado por uma força constante e
horizontal, ao longo de uma distância de 15,0 m,
sobre uma superfície plana, lisa e horizontal, durante
2,0 s. O trabalho realizado, em Joules, é de:
a) 50
6)
b) 150
c) 250
d) 350
e) 450
(UEL-PR) Um pêndulo é constituído de uma esfera
de massa 2,0 kg, presa a um fio de massa
desprezível e comprimento 2,0 m, que pende do teto
conforme figura abaixo. O pêndulo oscila formando
um ângulo máximo de 60º com a vertical.
Qual é o trabalho, em Joules, realizado pela força
quando o corpo vai de x = 2 m para x = 6 m?
a) 4
2)
b) 6
c) 10
d) 32
e) 64
Nessas condições, o trabalho realizado pela força de
tração que o fio exerce sobre a esfera, entre a
posição mais baixa e a mais alta, em Joules, vale:
(UFF-RJ) Um homem de massa 70 kg sobe uma
escada, do ponto A ao ponto B, e depois desce, do
ponto B ao ponto C, conforme indica a figura. Dado
g = 10 m/s².
a) 20
7)
b) 10
c) zero
d) -10
e) -20
(FEI-SP) Um corpo de massa m = 2 kg desloca-se
ao longo de uma trajetória retilínea. Sua velocidade
varia com o tempo segundo o gráfico dado.
O trabalho realizado pelo peso do homem desde o
ponto A até o ponto C foi de:
3)
a) 5,6 • 10 3 J
b) 1,4 • 10 3 J
d) 1,4 • 10 2 J
e) zero
A potência média desenvolvida entre 0 e 10 s
e a potência instantânea em t = 10 s valem,
respectivamente, em valor absoluto:
(Vunesp-SP) O elevador de um prédio em
construção é capaz de erguer uma carga de 1.200 N
a uma altura de 20 m, em 12 s. Nessas condições, a
potência média útil desenvolvida por esse elevador,
em Watts, é de:
a) 1.000
e) 5.000
4)
c) 5,6 • 10 2 J
b) 1.500
c) 2.000
d) 3.000
(Fuvest-SP) Uma esteira rolante transporta 15 caixas
de bebida por minuto, de um depósito no subsolo até
o andar térreo. A esteira tem comprimento de 12 m,
inclinação de 30º com a horizontal e move-se com
velocidade constante. As caixas a serem
transportadas já são colocadas com a velocidade da
esteira. Se cada caixa pesa 200 N, o motor que
aciona esse mecanismo deve fornecer a potência de:
a) 20 W b) 40 W
e) 1.800 W
c) 300 W
d) 600 W
a) 750 W e 500 W
c) 500 W e 750 W
e) 50 W e 100 W
8)
(PUC-RS) Um automóvel desloca-se com velocidade
constante de 25 m/s numa estrada reta situada num
plano horizontal. Se a soma das forças que se
opõem ao movimento é igual a 1.000 N, então a
potência desenvolvida pelo motor, em quilowatts, é:
a) 1,0
9)
b) 750 W e 750 W
d) 100 W e 50 W
b) 2,5
c) 5,0
d) 15
e) 25
(UFSM-RS) Suponha que um caminhão da massa
1,0 • 104 kg suba, com velocidade constante de
9 km/h, em uma estrada com 30º de inclinação com
a horizontal. Que potência será necessária ao motor
do caminhão? Adote g = 10 m/s².
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a) 9,0 • 105 W
b) 2,5 • 105 W
d) 4,0 • 104 W
e) 1,1 • 10 4 W
(Dado: g = 10 m/s²). O módulo da quantidade de
energia mecânica dissipada no processo, em Joules,
é:
c) 1,25 • 105 W
10) (UFSCar-SP) Um bloco de 10 kg movimenta-se em
linha reta sobre uma mesa lisa em posição
horizontal, sob a ação de uma força variável que
atua na mesma direção do movimento, conforme o
gráfico abaixo.
a) 25.000
3)
b) 6 J
GABARITO
1) d 2) d 3) c
9) c 10) e
c) 4 J
4) c
d) zero
5) e
6) c
e) 2 J
7) a
8) e
b) 72
1)
e) V 2 + (2gh)2
2)
c) 1,6 J
d) 800 J
5)
e) 50 J
(PUC-SP) O carrinho da figura tem massa 100 g e
encontra-se encostado em uma mola de constante
elástica 100 N/m comprimida de 10 cm (figura 1). Ao
ser libertado, o carrinho sobre a rampa até a altura
máxima de 30 cm (figura 2).
c) 18
b) V + 2gh
a) V
b) 1.600 J
e) 0,2
d) 9,0
e) 2,0
(Fuvest-SP) Uma bola move-se livremente, com
velocidade V, sobre uma mesa de altura h, e cai no
solo. O módulo da velocidade quando ela atinge o
solo é:
UNIDADE 5 – ENERGIA
a) 0 J
d) 0,8
(UEL-PR) O módulo V da velocidade de um corpo de
4,0 kg, que cai verticalmente, está representado no
gráfico em função do tempo t.
a) 144
4)
(Fuvest-SP) Uma bola de 0,2 kg de massa é lançada
verticalmente para baixo, com velocidade inicial de 4
m/s. A bola bate no solo e, na volta, atinge uma
altura máxima que é idêntica à altura do lançamento
(g = 10 m/s²). Qual é a energia mecânica perdida
durante o movimento?
c) 4.700
Adotando g = 10 m/s², os dados do gráfico indicam
que a queda não foi livre e a energia mecânica
dissipada, em Joules, no intervalo de tempo
representado, vale:
O trabalho realizado pela força quando o bloco se
desloca da origem até o ponto x = 6 m é:
a) 1 J
b) 4.970
c)
2gh
d)
V 2 + 2gh
(Ufes-ES) Suponha-se que a energia potencial
gravitacional da água possa ser totalmente
convertida em energia elétrica e que a meta mensal
de consumo de energia elétrica, de uma residência,
seja de 100 kWh. Adote g = 10 m/s². Se a água, de
densidade 1.000 kg/m³, cai de uma altura de 100 m,
o volume de água necessário para gerar essa
energia é:
a) 3.600 litros b) 7.200 litros c) 36.000 litros
d) 72.000 litros e) 360.000 litros
6)
(Fuvest-SP) Um jovem escorrega por um tobogã
aquático, com uma rampa retilínea, de comprimento
L, como na figura, podendo o atrito ser desprezado.
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Partindo do alto, sem impulso, ele chega ao final da
rampa com uma velocidade de cerca de 6 m/s. Para
que essa velocidade passe a ser de 12 m/s,
mantendo-se a inclinação da rampa, será necessário
que o comprimento dessa rampa passe a ser
aproximadamente de:
L
a)
2
7)
b) L
c) 1,4L
d) 2L
(Vunesp-SP) Um esquiador, com todos os seus
apetrechos, tem massa de 80 kg e chega ao final de
uma encosta, deslizando na neve, com velocidade
de 108 km/h. Suponha-se que ele consiga parar
exclusivamente com o auxílio da própria neve,
colocando os esquis em oposição ao movimento.
Nesse caso, o módulo do trabalho realizado pela
neve sobre o esquiador, em Joules, é de:
a) 12.000 b) 24.000
e) 108.000
8)
e) 4L
c) 36.000
d) 72.000
(UFMG-MG) Uma atleta de massa m está saltando
em uma cama elástica. Ao abandonar a cama com
velocidade V0 ela atingirá uma altura h.
Considere que a energia potencial gravitacional é
nula no nível da cama e despreze a resistência do ar.
A figura mostra o momento em que a atleta passa,
subindo, pela metade da altura h.
Nesse sistema, um corpo de massa 1,0 kg está apoiado
em uma superfície horizontal ligado a uma de constante
elástica k = 16 n/m, a qual se encontra comprimida de
x = 15 cm por este corpo, preso por um fio. Quando o fio
se rompe, a mola se distende, empurrando o corpo para
frente. De acordo com o princípio da conservação da
energia mecânica, a velocidade com que o corpo
abandona a mola em B vale:
a) 0,6 m/s
e) 1,2 m/s
GABARITO
1) c 2) e 3) a
9) b 10) a
1)
2)
Nessa posição, a energia mecânica da atleta é:
mgh
d)
+
2
9)
mV02
2
b)
mV02
2
c)
3)
mV02
2
(Mackenzie-SP) Num local onde a aceleração da
gravidade é 10 m/s², lança-se um corpo de massa
4,0 kg, verticalmente para cima, com velocidade
inicial de 36 km/h. No instante em que a energia
cinética desse corpo é igual à sua energia potencial
gravitacional em relação ao ponto de lançamento,
sua velocidade tem módulo:
a) 8,6 m/s
e) 3,8 m/s
b) 7,1 m/s
c) 6,7 m/s
10) (UEPB-PB) Observe um sistema
esquematizado na figura abaixo.
d) 5,4 m/s
conservativo
4) d
5) e
d) 0,9 m/s
6) e
7) c
8) b
(UFRN-RN) Na cobrança de uma penalidade máxima
em um jogo de futebol, a bola, que está inicialmente
parada na marca do pênalti, sai com velocidade de
20 m/s, imediatamente após ser chutada pelo
jogador. A massa da bola é 0,45 kg, e o tempo de
contato entre o pé do jogador e a bola é 0,25 s.
A força média que o pé do jogador aplica sobre a
bola, nessa cobrança, é:
c) 3,6 N
d) 36 N
b) 0,60
c) 0,72
d) 6,0
e) 9,0
(UFSM-RS) Uma bola de borracha colide
perpendicularmente com uma superfície rígida e fixa,
em uma colisão perfeitamente elástica. No início da
colisão, a quantidade de movimento da bola é Q . A
quantidade de movimento da bola, logo após a
colisão, é:
a)
4)
b) 2,3 N
(UEL-PR) Um tablete de chocolate de 20 g foi
observado em queda vertical durante o intervalo de
tempo de t0 = 0 a t1 = 10 s. Durante esse intervalo de
tempo, a velocidade escalar V desse tablete, em
função do tempo t, é descrita por V = 4,0 + 3 ⋅ t , em
unidades do SI. O impulso da força resultante que
atuou nesse corpo durante a observação, em N.s, foi
igual a:
a) 0,080
mgh
2
c) 0,7 m/s
UNIDADE 5 – IMPULSO E QUANTIDADE DE
MOVIMENTO
a) 23 N
a) mgh +
b) 0,8 m/s
1 Q
2
b) − Q
c) + Q
d) − 2Q
e) + 2Q
(Fatec-SP) Uma bola de massa 0,50 kg foi chutada
diretamente para o gol, chegando ao goleiro com
velocidade de 40 m/s. Este consegue espalmá-la
para a lateral e a bola deixa as mãos do goleiro com
velocidade de 30 m/s, perpendicularmente à direção
inicial de seu movimento.
O impulso que o goleiro imprime à bola tem módulo,
em unidades do Sistema Internacional:
a) 50
b) 25
c) 20
d) 15
e) 10
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5)
(PUC-RS) O móvel A, de massa M, move-se com
velocidade constante V ao longo de um plano
horizontal sem atrito. Quando o corpo B, de massa
M
, é solto, encaixa-se perfeitamente na abertura do
3
móvel A.
9)
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Aulas 4 e 5 de 5
(Fuvest-SP) Sobre uma mesa horizontal de atrito
desprezível, dois blocos A e B de massas m e 2m,
respectivamente, movendo-se ao longo de uma reta,
colidem um com o outro. Após a colisão os blocos se
mantém unidos e deslocam-se para a direita com
velocidade V , como indicado na figura.
O único esquema que não pode representar os
movimentos dos dois blocos antes da colisão é:
Qual será a nova velocidade do conjunto após as
duas massas terem se encaixado perfeitamente?
a)
6)
3V
4
c)
V
3
d) 3V
e)
4V
3
b) 0,5
c) 0,4
d) 0,8
e) 1,0
(Univest-SP) Um bloco A, de massa igual a 100 g, é
disparado com velocidade de 10,0 m/s, de encontro
a um bloco B, de massa 400 g, inicialmente em
repouso. Ambos os blocos estão situados sobre um
plano horizontal sem atrito. Observa-se que, após a
colisão, o bloco B adquire uma energia cinética de
1,8 J. Portanto, é correto afirmar que, após essa
colisão:
a)
b)
c)
d)
e)
8)
2V
3
(Univali-SC) Um corpo cuja massa é de 2 kg cai, a
partir do repouso, de uma altura H e, após atingir o
H
solo retorna, atingindo uma altura igual a
.
4
Desprezando a resistência do ar, o coeficiente de
restituição do choque entre o corpo e o solo é:
a) 0,2
7)
b)
a energia do bloco A é de 3,2 J.
o bloco A retorna com velocidade de 2,0 m/s.
o bloco A fica parado.
os blocos passam a se mover juntos com
velocidade de 2,0 m/s.
os blocos passam a se mover juntos com
velocidade de 3,0 m/s.
(Uniube-MG) Os corpos 1 e 2 possuem massas,
respectivamente, iguais a 2 kg e 4 kg, estão em
repouso e ligados por um fio ideal, tendo uma mola
comprimida entre eles, sem estar presa a nenhum,
conforme a figura.
10) (UFRN-RN) A figura abaixo mostra dois pequenos
veículos, 1 e 2, de mesma massa, que estão prestes
a colidir no ponto P, que é o ponto central do
cruzamento de duas ruas perpendiculares entre si.
Toda a região em tono do cruzamento PE plana e
horizontal.
Imediatamente antes da colisão, as velocidades dos
veículos têm as direções representadas na figura,
tendo o veículo 2 uma velocidade que é 1,5 vez
maior que a do veículo 1.
Após a colisão, os veículos vão deslizar juntos pela
pista molhada, praticamente sem atrito.
O fio que liga os blocos é cortado e o bloco 2 adquire
a velocidade escalar de 1 m/s. Supondo a mola ideal
e desprezando o atrito entre os blocos e a superfície,
a velocidade escalar adquirida pelo bloco 1 é, em
m/s, igual a:
a) 4
b) 2
c) 1
d) -1
e) -2
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Com base nessas informações, pode-se afirmar que
o setor ao longo do qual os veículos vão deslizar
juntos é o:
a) Setor IV
b) Setor I
GABARITO
1) d 2) b 3) b
9) d 10) c
4) b
c) Setor II
5) a
6) b
1• 105 N/m². Considere a massa específica da água
sendo 103 N/m² e a aceleração da gravidade,
10 m/s². Em relação à superfície, o mergulhador
encontra-se a uma profundidade de:
d) Setor III
7) b
8) e
a) 1,6 m
5)
UNIDADE 6 – HIDROSTÁTICA
1)
Um barômetro indica ser a pressão atmosférica local
(UCSal-BA) Um recipiente, de paredes rígidas e
forma cúbica, contém gás à pressão de 150 N/m².
Sabendo-se que cada aresta do recipiente é igual a
10 cm, a força resultante sobre cada uma das faces
do recipiente, em Newtons, tem intensidade:
a) 1,5 • 10 −1
b) 1,5
c) 1,5 • 10
b) 6,0 m
c) 16 m
d) 5,0 m
e) 10 m
(ITA-SP) Um vaso comunicante em forma de U
possui duas colunas de mesma altura h = 42,0 cm,
preenchidas com água até a metade. Em seguida,
adiciona-se óleo de massa específica igual a
3
0,80 g/cm a uma das colunas até a coluna estar
totalmente preenchida, conforme a figura B.
d) 1,5 • 102
e) 1,5 • 103
2)
(FESP-SP) Um cubo oco de alumínio apresenta
100 g de massa e volume de 50 cm³. O volume da
parte vazia é 10 cm³. A densidade do cubo e a
massa específica do alumínio são respectivamente:
a)
b)
c)
d)
e)
3)
0,5 g/ cm³ e 0,4 g/ cm³
2,5 g/ cm³ e 2,0 g/ cm³
0,4 g/ cm³ e 0,5 g/ cm³
2,0 g/ cm³ e 2,5 g/ cm³
2,0 g/ cm³ e 10,0 g/ cm³
Densidade (g/litro)
1.000
800
Um técnico de um órgão de defesa do consumidor
inspecionou cinco postos suspeitos de venderem
álcool hidratado fora das normas. Colheu uma
amostra do produto em cada posto, mediu a
densidade de cada uma, obtendo:
Posto
I
II
III
IV
V
a) 14,0 cm
e) 37,8 cm
6)
(ENEM-MEC) Pelas normas vigentes, o litro do
álcool hidratado que abastece os veículos deve ser
constituído de 96% de álcool puro e 4% de água (em
volume). As densidades desses componentes são
dadas na tabela.
Substância
Água
Álcool
A coluna de óleo terá comprimento de:
c) 28,0 cm
d) 35,0 cm
(UFMA-MA) Uma esfera homogênea flutua em água
3
com um hemisfério submerso, e no óleo, com
de
4
seu volume submerso. A relação entre as
densidades da água e do óleo é:
a)
7)
b) 16,8 cm
4
3
b)
3
4
c) 1
d)
3
2
e)
2
3
(Vunesp-SP) Na figura, obloco A, de volume V,
encontra-se totalmente imerso num líquido de massa
3
específica d, e o bloco B, de volume V , totalmente
2
2
imerso num líquido de massa específica d . Esses
3
blocos estão em repouso, sem tocar o fundo do
recipiente, presos por um fio de massa desprezível,
que passa por polias que podem girar sem atrito.
Densidade (g/litro)
822
820
815
808
805
A partir desses dados, o técnico pôde concluir que
estavam com o combustível adequado somente os
postos:
a) I e II
4)
b) I e III
c) II e IV
d) III e V
e) IV e V
(Fatec-SP) Submerso em um lago, um mergulhador
constata que a pressão absoluta no medidor que se
Se mA e mB forem, respectivamente, as massas de A
e B, ter-se-á:
encontra no seu pulso corresponde a 1,6 • 105 N/m².
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8)
a)
mB 2
=
mA 3
b)
mB
=1
mA
d)
mB 3
=
mA 2
e)
mB
=2
mA
mB 6
=
mA 5
(Cesgranrio-RJ) Um colchão de isopor de 2,0 m de
comprimento por 40 cm de largura e 5,0 cm de altura
flutua em posição horizontal sobre a água de uma
piscina. Um banhista deita-se sobre o colchão,
permanecendo este em posição horizontal. Observase então que a água aflora justo na superfície
superior do colchão. Conclui-se que a massa do
banhista vale aproximadamente:
a) 100 kg
e) 20 kg
9)
c)
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Aulas 4 e 5 de 5
b) 80 kg
c) 60 kg
d) 40 kg
(FESP-SP) Com uma prensa hidráulica ergue-se um
automóvel de massa 1.000 kg num local onde a
aceleração da gravidade é 10 m/s². Sabendo que o
êmbolo maior tem área de 2.000 cm³ e o menor,
10 cm³, a força necessária para manter o automóvel
erguido é:
a) 150 N b) 100 N c) 50 N d) 10 N
e) nenhum dos valores anteriores.
10) (UFSM-RS) O empuxo sobre um corpo totalmente
submerso em um fluído em equilíbrio:
I-
surge porque a pressão na base do corpo é
maior que a pressão no topo.
II - independe do volume do corpo.
III - é igual ao peso do fluído deslocado pelo corpo,
em módulo.
Está(ão) correta(s):
a)
b)
c)
d)
e)
apenas II.
apenas I e II.
apenas III.
apenas I e III.
I, II e III.
GABARITO
1) b 2) d 3) e
9) c 10) d
4) b
5) d
6) d
7) b
8) d
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