EXERCÍCIOS SOBRE TRABALHO E ENERGIA.

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1 EXERCÍCIOS SOBRE TRABALHO E ENERGIA. QUESTÃO 01 (UFMG) Uma pessoa empurra um armário com uma força F sobre uma superfície horizontal com atrito, colocando-o em movimento. A figura mostra o diagrama das forças que atuam sobre o armário no início do movimento. P é o peso do armário, N é a reação normal à superfície, F A é a força de atrito e F é a força exercida pela pessoa. Os vetores estão desenhados em escala. Nesse intervalo inicial de tempo, é CORRETO afirmar que: 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. c) em valor absoluto, o trabalho realizado pela força F é maior que o trabalho realizado pela força F A. 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. QUESTÃO 02 (UFF) Um motorista empurra um carro sem combustível até um posto mais próximo. Na primeira metade do trajeto, o motorista empurra o carro por trás (situação I) e na segunda metade do trajeto ele o empurra pelo lado (situação II) Nas figuras, está também representada a força F que o motorista faz sobre o carro, em cada caso. Sabendo que a intensidade desta força é constante e a mesma nas duas situações, é CORRETO afirmar que: a) o trabalho realizado pelo motorista é maior na situação II. b) o trabalho realizado pelo motorista é o mesmo nas duas situações. c) a energia transferida para o carro pelo motorista é maior na situação I. d) a energia transferida para o carro pelo motorista é menor na situação I. e) o trabalho realizado pelo motorista na situação I é menor do que a energia por ele transferida para o carro na situação II. INSTRUÇÃO: as questões 03 e 04 devem ser respondidas com base no enunciado e nas figuras que se seguem. As figuras mostram uma pessoa erguendo um bloco até uma altura h em três situações distintas.

2 Na situação I, o bloco é erguido verticalmente; na II, é arrastado sobre um plano inclinado; e, na III, é elevado utilizando-se uma roldana fixa. Considere que o bloco se move com velocidade constante e que são desprezíveis a massa da corda e qualquer tipo de atrito. QUESTÃO 03 (UFMG) Considerando-se as três situações descritas, a força que a pessoa faz é: a) igual ao peso do bloco em I e menor que o peso do bloco em II e III. b) igual ao peso do bloco em I e III e menor que o peso do bloco em II. c) igual ao peso do bloco em II e maior que o peso do bloco em I e III. d) igual ao peso do bloco em I, II e III. QUESTÃO 04 (UFMG) Comparando-se as três situações descritas, é CORRETO afirmar que o trabalho realizado pela pessoa é: a) maior em II. b) o mesmo em I, II e III. c) maior em I. d) menor em I. QUESTÃO 05 (UFMG) Uma pessoa realiza sobre um corpo de massa M as atividades descritas a seguir, transferindo para o corpo as energias E 1, E 2 e E 3, respectivamente: 1. Eleva o corpo à altura de 1,0 m. 2. Produz no corpo uma variação de velocidade, levando-o do repouso à velocidade de 1,0 m/s, em um plano horizontal de atrito desprezível. 3. Desloca o corpo de 1,0 m, ao longo de um plano horizontal, sem atrito, com aceleração constante de 1,0 m/s². A alternativa que expressa a relação entre as energias transferidas ao corpo por estas atividades é: a) E 1 > E 2 > E 3 b) E 1 > E 3 > E 2. c) E 3 > E 2 > E 1. d) E 2 > E 3 > E 1. QUESTÃO 06 (UFRS) Um menino puxa uma caixa com velocidade constante, sobre um piso horizontal, vencendo uma força de atrito, também constante. Sobre essa situação são feitas as seguintes afirmativas: I. o trabalho que o menino realiza é diferente de zero; II. o trabalho realizado pela força peso sobre a caixa é zero; III. o trabalho realizado pelo menino é igual, em módulo, ao trabalho realizado pela força de atrito. São CORRETAS a) todas as informações. b) apenas I. c) apenas II. d) apenas II e III. QUESTÃO 07 (Unirio) Três corpos idênticos de massa M deslocam-se entre dois níveis, como mostra a figura a seguir:

3 A - caindo livremente; B - deslizando ao longo de um tobogã e; C - descendo uma rampa. Em todos os movimentos considere desprezíveis as forças dissipativas. Com relação ao trabalho (W) realizado pela força-peso dos corpos, pode-se afirmar que: a) W C > W B > W A b) W C > W B = W A c) W C = W B > W A d) W C = W B = W A QUESTÃO 08 (UFRS) Uma pedra de 4 kg de massa é colocada em um ponto A, 10 m 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? (Considere o solo como nível zero para energia potencial e g = 10 m/s 2 ). 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. QUESTÃO 09 (PUC RJ) Um motorista acelera o carro a partir do repouso até atingir a velocidade de 60 km/h. Para passar um outro carro, o motorista acelera até chegar à velocidade de 120 km/h. Comparada à variação de energia cinética para o carro ir de 0 a 60 km/h, a variação de energia cinética para o carro ir de 60 até 120 km/h é a) igual. b) 2 vezes menor. c) 3 vezes maior. d) 4 vezes maior. QUESTÃO 10 (PUC MG) Um corpo está em repouso, quando subitamente uma força constante de 10 N começa a atuar sobre ele e, após uma distância de 5,0 m, a força repentinamente desaparece. Se a força atuasse apenas até uma distância de 2,5 m, esse segundo valor para a energia cinética seria a) Igual ao primeiro. b) A metade do primeiro. c) Um quarto do primeiro. d) O dobro do primeiro. QUESTÃO 11 (FCMMG) Os hospitais usam rampas em vez de escadas para as pessoas doentes subirem e descerem de um andar para outro. A razão de se usarem rampas nos hospitais é que a) a pessoa faz menor força subindo pela rampa e, portanto, gasta menor energia que se subisse pela escada. b) ao subir pela rampa a pessoa faz menor força do que se subisse por escada, apesar de gastar a mesma energia. c) os doentes, subindo devagar pela rampa, têm menor energia cinética e gastam menos energia do que pela escada. d) o trabalho realizado por uma pessoa, ao subir pela rampa, é menor do que se subisse pela escada.

4 QUESTÃO 12 (UFMS) Uma pessoa sobe um lance de escada com velocidade constante, realizando um trabalho W, com potência P. Se a mesma pessoa subisse o mesmo lance de escada no dobro do tempo, teríamos: a) trabalho realizado W/2, com potência P/2. b) trabalho realizado W, com potência P. c) trabalho realizado 2W, com potência 2P. d) trabalho realizado W, com potência P/2. QUESTÃO 13 (PUC SP) Num bate-estaca, um bloco de ferro de massa superior a 500 kg cai de uma certa altura sobre a estaca, atingindo o repouso logo após a queda. São desprezadas as dissipações de energia nas engrenagens do motor. A respeito da situação descrita são feitas as seguintes afirmações: I - Houve transformação de energia potencial gravitacional do bloco de ferro, em energia cinética, que será máxima no instante imediatamente anterior ao choque com a estaca. II - Como o bloco parou após o choque com a estaca, toda energia do sistema desapareceu. III - A potência do motor do bate-estaca será tanto maior, quanto menor for o tempo gasto para erguer o bloco de ferro até a altura ocupada por ele, antes de cair. É (são) verdadeira (s): a) somente I. b) somente II. c) somente I e II. d) somente I e III. QUESTÃO 14 (UERJ) Um chaveiro, largado de uma varanda de altura h, atinge a calçada com velocidade v. Para que a velocidade de impacto dobrasse de valor, seria necessário largar esse chaveiro de uma altura maior, igual a: a) 2h b) 3h c) 4h d) 6h QUESTÃO 15 (UFRRJ) Em uma partida de futebol um goleiro chuta uma bola que passa a descrever uma trajetória que é um arco de parábola. No ponto em que a bola atinge a altura máxima, pode-se afirmar que a) sua energia mecânica é nula. b) sua energia cinética é nula. c) sua energia cinética é máxima. d) sua energia potencial é máxima. QUESTÃO 16 (FCMMG) A figura mostra um ciclista que se move a 6,0 m/s quando, então, desce uma rua cujo desnível é de 3,0 m, chegando à sua base com 12 m/s.

5 Com relação a essa situação, pode-se afirmar que a) o trabalho realizado pelos atritos é igual à perda de energia potencial do conjunto bicicleta-ciclista. b) a variação da energia cinética do conjunto bicicleta-ciclista é apenas devido ao desnível da rua. c) durante a descida, o ciclista pedalou, acrescentando energia cinética ao conjunto bicicleta-ciclista. d) os dados da situação mostram que o ciclista não pedalou durante a descida, pois sua energia mecânica foi conservada. QUESTÃO 17 (UFMG) Na figura está representado o perfil de uma montanha coberta de neve. Um trenó, solto no ponto K com velocidade nula, passa pelos pontos L e M e chega, com velocidade nula, ao ponto N. A altura da montanha no ponto M é menor que a altura em K. Os pontos L e N estão a uma mesma altura. Há atrito entre o trenó e a montanha. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que: a) a energia mecânica em M é menor que a energia mecânica em L. b) a energia potencial gravitacional em L é maior que a energia potencial gravitacional em N. c) a energia cinética em L é igual à energia potencial gravitacional em K. d) a energia mecânica em K é igual à energia mecânica em M. QUESTÃO 18 (UFMG) Atira-se uma bola, verticalmente, para cima. A bola sobe e desce, caindo no mesmo ponto de onde foi lançada. Desprezando-se o atrito com o ar, pode-se dizer que a) a energia cinética da bola é ¼ da energia cinética inicial quando ela, na subida, atinge a metade da altura máxima. b) a energia cinética da bola é a mesma, tanto na subida quanto na descida, quando ela estiver na metade da altura máxima. c) a energia cinética da bola é máxima quando ela atinge o ponto mais alto de sua trajetória. d) a energia potencial da bola é máxima no ponto de partida. QUESTÃO 19 (UFMG) Uma atleta de massa m está saltando em uma cama elástica. Ao abandonar a cama com velocidade v 0, ela atingirá uma altura h.

6 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. Nessa posição, a energia mecânica da atleta é a) (mv 0 2 )/2 b) (mgh)/2 c) (mgh)/2 + (mv 0 2 )/2 d) mgh + (mv 0 2 )/2 QUESTÃO 20 (PUC PR) Um sistema de partículas está sujeito à ação exclusiva de forças conservativas. Então, é correto afirmar que: a) Não há variação da energia potencial do sistema. b) A energia mecânica do sistema não varia. c) Um aumento na energia cinética do sistema implica obrigatoriamente em um aumento de sua energia mecânica. d) A energia cinética do sistema permanece constante. QUESTÃO 21 (UFMG) Um esquiador de massa m = 70 kg parte do repouso no ponto P e desce pela rampa mostrada na figura. Suponha que as perdas de energia por atrito são desprezíveis. A energia cinética e a velocidade do esquiador quando ele passa pelo ponto Q, que está 5,0 m abaixo do ponto P, são respectivamente: a) 3, J e 10 m/s. b) 3, J e 20 m/s. c) 7, J e 10 m/s. d) 7, J e 20 m/s. GABARITO 1 C 12 D 2 C 13 D 3 B 14 C 4 B 15 D 5 B 16 C 6 A 17 A 7 D 18 B 8 C 19 A 9 C 20 B 10 B 21 A 11 B