Sala de Estudos FÍSICA - Lucas 2 trimestre Ensino Médio 3º ano classe: Prof.LUCAS Nome: nº Sala de Estudos Força Elástica e Trabalho Mecânico

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1 Sala de Estudos FÍSICA - Lucas 2 trimestre Ensino Médio 3º ano classe: Prof.LUCAS Nome: nº Sala de Estudos Força Elástica e Trabalho Mecânico 1. (Uern 2013) A tabela apresenta a força elástica e a deformação de 3 molas diferentes. Mola Força elástica (N) Deformação (m) , , ,80 Comparando-se as constantes elásticas destas 3 molas, tem-se que K K K. a) b) K2 K1 K 3. c) K2 K3 K 1. d) K3 K2 K (Ufrrj 2007) Um bloco de massa 5 kg está parado sobre um plano inclinado de um ângulo de 30 com a horizontal, preso a uma mola, de constante elástica k = 100 N/m, como mostra a figura. O atrito entre o bloco e o plano pode ser desprezado. a) Represente as forças que atuam na caixa e escreva quem exerce cada uma das forças. b) Calcule a deformação da mola nessa situação. 3. (Unesp 2015) O equipamento representado na figura foi montado com o objetivo de determinar a constante elástica de uma mola ideal. O recipiente R, de massa desprezível, contém água; na sua parte inferior, há uma torneira T que, quando aberta, permite que a água escoe lentamente com vazão constante e caia dentro de outro recipiente B, inicialmente vazio (sem água), que repousa sobre uma balança. A torneira é aberta no instante t 0 e os gráficos representam, em um mesmo intervalo de tempo (t '), como variam o comprimento L da mola (gráfico 1), a partir da configuração inicial de equilíbrio, e a indicação da balança (gráfico 2). Analisando as informações, desprezando as forças entre a água que 2 cair no recipiente B e o recipiente R e considerando g 10 m / s, é correto concluir que a constante elástica k da mola, em N/m, é igual a a) 120. b) 80. c) 100. d) 140. e) 60.

2 4. (Unicamp 2007) Sensores de dimensões muito pequenas têm sido acoplados a circuitos microeletrônicos. Um exemplo é um medidor de aceleração que consiste de uma massa m presa a uma micromola de constante elástica k. Quando o conjunto é submetido a uma aceleração a, a micromola se deforma, aplicando uma força F el na massa (ver diagrama a seguir). O gráfico a seguir do diagrama mostra o módulo da força aplicada versus a deformação de uma micromola utilizada num medidor de aceleração. a) Qual é a constante elástica k da micromola? b) Qual é a energia necessária para produzir uma compressão de 0,10 m na micromola? c) O medidor de aceleração foi dimensionado de forma que essa micromola sofra uma deformação de 0,50 m quando a massa tem uma aceleração de módulo igual a 25 vezes o da aceleração da gravidade. Qual é o valor da massa m ligada à micromola? 5. (Fuvest 2006) Um corpo C de massa igual a 3 kg está em equilíbrio estático sobre um plano inclinado, suspenso por um fio de massa desprezível preso a uma mola fixa ao solo, como mostra a figura a seguir. O comprimento natural da mola (sem carga) é L 0 = 1,2 m e ao sustentar estaticamente o corpo ela se distende, atingindo o comprimento L = 1,5 m. Os possíveis atritos podem ser desprezados. A constante elástica da mola, em N/m, vale então a) 10. b) 30. c) 50. d) 90. e) (Fatec 1996) Certa mola, presa a um suporte, sofre alongamento de 8,0 cm quando se prende à sua extremidade um corpo de peso 12 N, como na figura 1. A mesma mola, tendo agora em sua extremidade o peso de 10 N, é fixada ao topo de um plano inclinado de 37, sem atrito, como na figura 2. Neste caso, o alongamento da mola é, em cm; a) 4,0 b) 5,0 c) 6,0

3 d) 7,0 e) 8,0 7. (Espcex (Aman) 2011) Um bloco, puxado por meio de uma corda inextensível e de massa desprezível, desliza sobre uma superfície horizontal com atrito, descrevendo um movimento retilíneo e uniforme. A corda faz um ângulo de 53 com a horizontal e a tração que ela transmite ao bloco é de 80 N. Se o bloco sofrer um deslocamento de 20 m ao longo da superfície, o trabalho realizado pela tração no bloco será de: (Dados: sen 53 = 0,8 e cos 53 = 0,6) a) 480 J b) 640 J c) 960 J d) 1280 J e) 1600 J 8. (Uerj 2012) Uma pessoa empurrou um carro por uma distância de 26 m, aplicando uma força F de mesma direção e sentido do deslocamento desse carro. O gráfico abaixo representa a variação da intensidade de F, em newtons, em função do deslocamento d, em metros. Desprezando o atrito, o trabalho total, em joules, realizado por F, equivale a: a) 117 b) 130 c) 143 d) (Upe 2011) Considere um bloco de massa m ligado a uma mola de constante elástica k = 20 N/m, como mostrado na figura a seguir. O bloco encontra-se parado na posição x = 4,0 m. A posição de equilíbrio da mola é x = 0. O gráfico a seguir indica como o módulo da força elástica da mola varia com a posição x do bloco. O trabalho realizado pela força elástica para levar o bloco da posição x = 4,0 m até a posição x = 2,0, em joules, vale a) 120 b) 80 c) 40

4 d) 160 e) (Pucrj 2010) O Cristo Redentor, localizado no Corcovado, encontra-se a 710 m do nível no mar e pesa ton. Considerando-se g = 10 m/s 2, é correto afirmar que o trabalho total realizado para levar todo o material que compõe a estátua até o topo do Corcovado foi de, no mínimo: a) kj b) kj c) kj d) kj e) kj 11. (Upe 2011) Um corpo de massa m desliza sobre o plano horizontal, sem atrito ao longo do eixo AB, sob ação das forças F 1 e F2de acordo com a figura a seguir. A força F 1 é constante, tem módulo igual a 10 N e forma com a vertical um ângulo θ 30º. A força F 2 varia de acordo com o gráfico a seguir: Dados sem 30º = cos = 60º = 1/2 O trabalho realizado pelas forças ()para que o corpo sofra um deslocamento de 0 a 4m, em joules, vale a) 20 b) 47 c) 27 d) 50 e) (Unesp 2009) Suponha que os tratores 1 e 2 da figura arrastem toras de mesma massa pelas rampas correspondentes, elevando-as à mesma altura h. Sabe-se que ambos se movimentam com velocidades constantes e que o comprimento da rampa 2 é o dobro do comprimento da rampa 1. Chamando de τ1 e τ 2 os trabalhos realizados pela força gravitacional sobre essas toras, pode-se afirmar que:

5 τ 2 τ ; τ 0 e τ 0. a) τ 2 τ ; τ 0 e τ 0. b) τ τ ; τ 0 e τ 0. c) τ τ ; τ 0 e τ 0. d) τ τ ; τ 0 e τ 0. e) (Uerj 2001) Na brincadeira conhecida como cabo-de-guerra, dois grupos de palhaços utilizam uma corda ideal que apresenta um nó no seu ponto mediano. O gráfico a seguir mostra a variação da intensidade da resultante F das forças aplicadas sobre o nó, em função da sua posição x. Considere que a força resultante e o deslocamento sejam paralelos. Determine o trabalho realizado por F no deslocamento entre 2,0 e 9,0m. 14. (Ufms 2006) A figura mostra três possíveis maneiras de erguer um corpo de massa M a uma altura h. Em (I), ela é erguida diretamente; em (II), é arrastada sobre um plano inclinado de 30, com atrito desprezível e, em (III), através de um arranjo de duas roldanas, uma fixa e outra móvel. Admitindo que o corpo suba com velocidade constante, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) O módulo da força exercida pela pessoa, na situação (III), é a metade do módulo da força exercida na situação (I). 02) O módulo da força exercida pela pessoa, na situação (II), é igual ao da força exercida na situação (III). 04) Os trabalhos realizados pela pessoa, nas três situações, são iguais. 08) Na situação (III), o trabalho realizado pela pessoa é metade do trabalho realizado pela pessoa na situação (I). 16) A potência desenvolvida pela pessoa é igual, nas três situações, porque o corpo é levantado em alturas iguais. GABARITO: 1) B 2) 0,25 m 3) A 4) (a) 1 N/m (b) 5,0x10-15 J (c) 2x10-9 g 5) C 6) A 7) C 8) D 9) A 10) E 11) B 12) C 13) 190 J 14) 07 =