Física  Mecânica
DISCIPLINA:
ASSUNTO:
Sílvio
PROF.
LISTA
Nº:
TRABALHO E ENERGIA MECÂNICA
ALUNO:
SENO
SÉRIE:
UNIDADE(S):
(!)
CENTRO
TRABALHO DE UMA FORÇA

Em nosso cotidiano associamos a palavra TRABALHO a um
esforço, produzido por uma atividade física ou mental, mas no estudo
da Física, a palavra TRABALHO está associada à transferência de energia com o emprego de uma força.

TRABALHO DE UMA FORÇA CONSTANTE
É uma grandeza escalar definida por:

U
TURMA(S):
()
SUL
13/Outubro/2015
ENERGIA MECÂNICA E
SUA CONSERVAÇÃO
Energia mecânica é, resumidamente, a capacidade de um
corpo ou (sistema de corpos) realizar trabalho.
É a energia que pode ser transferida de um corpo ou um
sistema de corpos, por meio de força. A energia me cânica total de um
corpo ou sistema de corpos é a soma das energias cinética e potencial.

Energia Cinética ou Atual
Energia cinética é a energia que está relacionada à movimentação dos corpos, ou seja, é a energia
que um corpo possui em virtude de ele estar em movimento.
Ec 0
QUANDO A FORÇA ATUA NA MESMA DIREÇÃO E SENTIDO
DO DESLOCAMENTO DO CORPO:


QUANDO A FORÇA ATUA EM SENTIDO OPOSTO AO DESLOCAMENTO DO CORPO:
Energia Potencial
É a energia que um objeto possui pronta a ser convertida
em energia cinética, colocando o corpop (sistema de corpops) em
movimento.

Energia Potencial Gravitacional
É a forma de energia armazenada por um corpo, quando
encontra-se em um dada posição em relação ao nível
de referência adotado. É a forma mais comum de ser
ver energia potencial sendo convertida em energia cinética, ao fazer um corpo movimentar.

QUANDO A FORÇA FOR PERPENDICULAR AO DESLOCAMENTO DO CORPO:

TRABALHO DE UMA FORÇA DE INTENSIDADE
VARIÁVEL
O trabalho é determinado numericamente pela
área da figura em destaque no gráfico F.x

Cálculo do Trabalho da força Peso:

Forças Conservativas  Uma força conservativa é aquela cujo trabalho total realizado depende apenas dos pontos
inicial e final e não do caminho percorrido. São exemplos de forças
conservativas:

Trabalho da força Elástica:
A força elástica tem intensidade variável.




Teorema da Energia Cinética – T.E.C.
O trabalho realizado pela resultante de todas as forças aplicadas a
uma partícula durante certo intervalo de tempo é igual à variação
de sua energia cinética, nesse intervalo de tempo.
Potência Mecânica

Energia Potencial Elástica
Para um sistema massa-mola inicialmente
em repouso, uma força externa produzirá o trabalho
de deformar a mola e a energia correspondente ficará
armazenada no sistema para que, posteriormente,
faça com que o mesmo retorne à condição inicial (referencial).
A denominaremos Energia potencial Elástica.
Note que a energia potencial existe tanto para
a mola comprimida como alongada, pois nas duas
situações houve deformação elástica.

Energia Mecânica
Chamamos de Energia Mecânica a todas as formas de energia
relacionadas com o movimento de corpos ou
com a capacidade de colocá-los em movimento
ou deformá-los. Nisto incluem a energia cinética e a energia potencial.
O trabalho da força peso independe da
trajetória, isto é, depende apenas da altura e do peso do corpo:

Dizemos, neste caso, que a energia potencial
gravitacional foi convertida em trabalho.
A energia potencial corresponde ao trabalho
de uma força conservativa para fazer o corpo voltar ao
nível de referência.
Força Gravitacional (PESO)
Força Elástica,
Força Eletrostática, etc.

Sistema Conservativo 
“Nada se perde, nada se cria; tudo se
transforma”.
Ou seja, toda a Energia presente em um determinado corpo,
não foi criada por ele, muito menos poderá ser perdida, apenas transformada em outra modalidade de energia compatível.
Pot = F . V
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A energia mecânica de um sistema se mantém constante,
quando nele estão presentes apenas forças conservativas e forças cujo
trabalho total seja nulo.
10) (Ufrs) Uma pedra de 4 kg de massa é colocada em um ponto A,
10m acima do solo. A pedra é deixada cair livremente até um ponto B,
a 4 m de altura. Quais são, respectivamente, a energia potencial no
ponto A, a energia potencial no ponto B e o trabalho realizado sobre a
pedra pela força peso? (Use g=10 m/s2 e considere o solo como nível
zero para energia potencial).
a) 40 J, 16 J e 24 J.
b) 40 J, 16 J e 56 J.
c) 400 J, 160 J e 240 J.
d) 400 J, 160 J e 560 J.
e) 400 J, 240 J e 560 J.
Para sistemas conservativos, tem-se que:
EC = - EP
Teorema da Energia (...)

Cinética:

Potencial:
(FR) = EC
11) (Unirio) Quando a velocidade de um móvel duplica, sua energia
cinética:
a) reduz-se a um quarto do valor inicial
b) reduz-se à metade.
c) fica multiplicada por √2.
d) duplica.
e) quadruplica
(FC) = - EP

a) energia cinética está aumentando.
b) energia cinética está diminuindo.
c) energia potencial gravitacional está aumentando.
d) energia potencial gravitacional está diminuindo.
e) energia potencial gravitacional é constante.
Mecânica:
(FNC) = EM
ATIVIDADES
01) (PUC) Um corpo de massa 0,20 kg, preso por um fio, gira em movimento circular e uniforme, de raio 50 cm, sobre uma superfície horizontal lisa. O trabalho realizado pela força de tração do fio, durante
meia volta, vale:
a) zero
b) 1,0 J
c) 3,1 J
d) 6,3 J
e) 10,0 J
02) (Vunesp) O trabalho de uma força constante, de intensidade 100
N, que atua sobre um corpo que sofre um deslocamento de 5,0 m,
qualquer que seja a orientação da força e do deslocamento:
a) é sempre igual a 500 joules.
b) é sempre positivo.
c) nunca pode ser negativo.
d) nunca é nulo.
e) tem o valor máximo de 500 joules.
03) (Olimpíada Paulista de Física) Milton segura um garrafão com
água a 0,8 m de altura durante 2 minutos, enquanto sua mãe prepara
o local onde o garrafão será colocado. Qual o trabalho, em joules, realizado por Milton enquanto ele segura o garrafão, se a massa total do
garrafão for m = 12 kg?
a) zero
b) 0,8
c) 9,6
d) 96
e) 120
04) (Vunesp)O gráfico a seguir representa a intensidade da força F,
em newtons, que atua na mesma direção do deslocamento d, em metros.
O trabalho total dessa força ao longo dos primeiros
2 m deslocados, em joules, é de:
a) 30
b) 20
c) 10
d) 5
e) 2
05) (Fuvest) A equação horária da velocidade de um móvel de 20 quilogramas é dada por: v = 3 + 0,2 t, em unidades do SI. Podemos afirmar que a energia cinética desse móvel,
no instante t = 10 s, vale:
a) 45 J
b) 100 J
c) 200 J
d) 250 J
e) 2.000 J
06) (UFMA) Um corpo de 2,0 kg de massa, inicialmente em repouso, é
puxado sobre uma superfície horizontal sem atrito, por uma força constante, também horizontal, de 4,0 N. Qual
será sua energia cinética após percorrer 5,0 m?
a) 20 J
b) 10 J
c) 30 J
d) 40 J
e) 50 J
07) (PU) Um carro de 800 kg está com velocidade de 20,0 m/s (72,0
km/h). O trabalho resultante (em valor absoluto) que deve ser realizado sobre ele, de modo que pare, é:
a) 120 kJ
b) 140 kJ
c) 160 kJ
d) 180 kJ
e) 200 kJ
08) (Fuvest) Um pai de 70 kg e seu filho de 50 kg pedalam lado a lado,
em bicicletas idênticas, mantendo sempre velocidade uniforme. Se ambos sobem uma rampa e atingem um patamar plano, podemos afirmar
que, na subida da rampa até atingir o patamar, o filho, em relação ao
pai:
a) realizou mais trabalho.
b) realizou a mesma quantidade de trabalho.
c) possuía mais energia cinética.
d) possuía a mesma quantidade de energia cinética.
e) desenvolveu potência mecânica menor.
12) (Puc) Uma pedra rola de uma montanha. Admita que no ponto A, a
pedra tenha uma energia mecânica igual a 400J. Podemos afirmar que a
energia mecânica da pedra em B
a) certamente será igual a 400J.
b) certamente será menor que 400J.
c) certamente será maior que 400J.
d) será maior que 400J se o sistema for
conservativo.
e) será menor que 400J se o sistema for
dissipativo.
13) (Uerj) Três blocos de pequenas dimensões são abandonados (sem
velocidade inicial) de uma mesma altura H do solo. O bloco 1 cai verticalmente e chega ao solo com uma velocidade de módulo igual a V 1. O
bloco 2 desce de uma ladeira inclinada em relação à horizontal e chega
ao solo com uma velocidade de módulo igual a V2. O bloco 3 desce um
trilho contido em um plano vertical, cujo perfil está mostrado na figura,
e chega ao solo com uma velocidade de
módulo igual a V3.
Supondo-se os atritos desprezíveis e
comparando-seV1, V2 e V3, pode-se
afirmar que:
a) V1 > V2 > V3
d) V1 < V2 = V3
b) V1 = V2 = V3
e) V1 < V2 < V3
c) V1 > V2 = V3
14) (Puc) Uma partícula de massa 1,0kg cai, sob a ação da gravidade,
a partir do repouso, de uma altura de 5,0 metros. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10m/s2 e desprezando qualquer atrito, sua
energia cinética e sua velocidade, no fim do movimento, serão:
a) 10 J e 50 m/s
b) 10 J e 10 m/s
c) 50 J e 50 m/s
d) 50 J e 10 m/s
15) (Cesgranrio)O Beach Park, localizado em Fortaleza-CE, é o maior
parque aquático da América Latina situado na beira do mar. Uma de
suas principais atrações é um toboágua chamado “Insano”. Descendo
esse toboágua, uma pessoa atinge sua parte mais baixa com velocidade
de 28 m/s. Considerando a aceleração da gravidade g = 9,8 m/s 2 e
desprezando os atritos, conclui-se que a altura do toboágua, em metros, é de:
a) 40,0
b) 38,0
c) 36,8
d) 32,4
e) 28,0
16) (AMAN) Com que velocidade o bloco da figura a seguir, partindo
do repouso e do ponto A, atingirá o
ponto B, supondo todas as superfícies sem atrito? (g = 10 m/s2)
a) 0 m/s
b) 5 m/s
c) 10 m/s
d) 15 m/s
e) 20 m/s
01
A
13
B
02
E
14
D
03
A
15
A
04
D
16
C
05
D
17
RESPOSTAS
06
07
08
A
C
E
09
D
10
C
11
E
12
E
Anotações/Rascunho
09) (Fuvest) Um ciclista desce uma ladeira, com forte vento contrário ao movimento. Pedalando vigorosamente, ele consegue manter a
velocidade constante. Pode-se então afirmar que a sua:
www.prevest.com.br – 3209-7300/3209-7240:
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