Potência Mecânica. Está(ão) correta(s) apenas a) I. b) II. c) I e II. d) I e III. e) II e III.

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1 Potência Mecânica 1. (Upe 2013) Considerando-se um determinado LASER que emite um feixe de luz cuja potência vale 6,0 mw, é CORRETO afirmar que a força exercida por esse feixe de luz, quando incide sobre uma superfície refletora, vale Dados: c = 3,0 x 10 8 m/s a) 1,8 x 10 N b) 1,8 x 10 5 N c) 1,8 x 10 6 N d) 2,0 x N e) 2,0 x N 2. (G1 - cftmg 2013) Um motor é capaz de desenvolver uma potência de 500 W. Se toda essa potência for usada na realização do trabalho para a aceleração de um objeto, ao final de 2,0 minutos sua energia cinética terá, em joules, um aumento igual a a) 2, b) 1, c) 3, d) 6, (G1 - ifsp 2013) O Engenheiro de Obras Dejair observa um guindaste que ergue uma viga de cimento de 500 kg até uma altura de 3 metros do chão. Nesse mesmo intervalo de tempo, o seu operário consegue içar, por meio de uma roldana fixa, até uma altura de 8 metros do chão, 10 sacos de cimento de 20 kg cada. A partir desses dados e adotando a aceleração da gravidade de 10 m/s 2, ele faz as seguintes afirmações: I. A potência média desenvolvida pelo operário é maior do que a do guindaste. II. A potência média desenvolvida pelo guindaste é de W. III. Cada saco de cimento armazena joules de energia potencial aos 8 m de altura. Está(ão) correta(s) apenas a) I. b) II. c) I e II. d) I e III. e) II e III.. (Fgv 2013) A montadora de determinado veículo produzido no Brasil apregoa que a potência do motor que equipa o carro é de 100 HP (1HP 750W). Em uma pista horizontal e retilínea de provas, esse veículo, partindo do repouso, atingiu a velocidade de 1 km/h em 20 s. Sabendo que a massa do carro é de kg, o rendimento desse motor, nessas condições expostas, é próximo de a) 30%. b) 38%. c) 5%. d) 8%. e) 53%. Página 1 de 6

2 5. (G1 - ifsp 2012) Para modernizar sua oficina, um marceneiro foi a uma loja de ferramentas e pediu ao vendedor que lhe mostrasse uma furadeira e uma serra elétrica. Ao consultar os manuais de instrução, obteve as informações mostradas na tabela. Potência (W) Furadeira 500 Serra elétrica 1500 Segundo suas estimativas, a furadeira e a serra elétrica seriam utilizadas diariamente, em média, por 15 minutos e 30 minutos, respectivamente. Dessa forma, fazendo rápidos cálculos, descobriu que, se comprasse as ferramentas e as utilizasse pelo tempo previsto, ao final de um mês de trinta dias a energia elétrica consumida pelas ferramentas, em kw.h, seria igual a a) 18,25. b) 26,25. c) 29,50. d) 32,50. e) 36, (Espcex (Aman) 2012) Uma força constante F de intensidade 25 N atua sobre um bloco e faz com que ele sofra um deslocamento horizontal. A direção da força forma um ângulo de 60 com a direção do deslocamento. Desprezando todos os atritos, a força faz o bloco percorrer uma distância de 20 m em 5 s. A potência desenvolvida pela força é de: Dados: Sen60 0,87; Cos60º 0,50. a) 87 W b) 50 W c) 37 W d) 13 W e) 10 W Página 2 de 6

3 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Para transportar os operários numa obra, a empresa construtora montou um elevador que consiste numa plataforma ligada por fios ideais a um motor instalado no telhado do edifício em construção. A figura mostra, fora de escala, um trabalhador sendo levado verticalmente para cima com velocidade constante, pelo equipamento. Quando necessário, adote g = 10 m/s (G1 - ifsp 2012) Considerando que a massa total do trabalhador mais plataforma é igual a 300 kg e sabendo que com esse elevador o trabalhador sobe um trecho de 6m em 20 s, pode-se afirmar que, desconsiderando perdas de energia, a potência desenvolvida pelo motor do elevador, em watts, é igual a a) b) c) d) 900. e) (Ufrgs 2011) O resgate de trabalhadores presos em uma mina subterrânea no norte do Chile foi realizado através de uma cápsula introduzida numa perfuração do solo até o local em que se encontravam os mineiros, a uma profundidade da ordem de 600 m. Um motor com potência total aproximadamente igual a 200,0 kw puxava a cápsula de 250 kg contendo um mineiro de cada vez. Considere que para o resgate de um mineiro de 70 kg de massa a cápsula gastou 10 minutos 2 para completar o percurso e suponha que a aceleração da gravidade local é 9,8 m / s. Não se computando a potência necessária para compensar as perdas por atrito, a potência efetivamente fornecida pelo motor para içar a cápsula foi de a) 686 W. b) 2.50 W. c) W. d) W. e) W. Página 3 de 6

4 9. (Unesp 2011) A quantidade de energia informada na embalagem de uma barra de chocolate é igual a 200 kcal. Após o consumo dessa barra, uma pessoa decide eliminar a energia adquirida praticando uma corrida, em percurso plano e retilíneo, com velocidade constante de 1,5 m/s, o que resulta em uma taxa de dissipação de energia de 500 W. Considerando1 kcal 200 J, quantos quilômetros, aproximadamente, a pessoa precisará correr para dissipar a mesma quantidade de calorias ingeridas ao comer o chocolate? 10. (Ufpb 2011) Um corredor de 80 kg de massa gasta 2 s para percorrer os primeiros 10 m de uma corrida. Admitindo que, ao chegar aos 10 m, a sua velocidade era de 10 m/s, conclui-se que a potência média do corredor, nesse trecho da corrida, foi de: a) 100 W b) 200 W c) 500 W d) 1000 W e) 2000 W Página de 6

5 Gabarito: Resposta da questão 1: [E] 3 P 6x10 11 P F.v F 2,0x10 N v 8 3x10 Resposta da questão 2: [D] Dados: P 500W; Δt 2min 120s. Aplicando o Teorema da Energia Cinética: o Trabalho da Força Resultante é igual à variação da Energia Cinética. τ ΔE P Δt ΔE ΔE Res Cin Cin Cin ΔECin 6 10 J. Resposta da questão 3: [A] Analisando cada uma das afirmações: I. Correta. Nesse caso, a potência é calculada pela razão entre a energia potencial (m g h) adquirida e o intervalo de tempo ( Δt ) de operação, que o mesmo para as duas operações. Calculando as potências do guindaste (P G ) e do operário (P O ) P G P G. m g h Δt Δt P PO P G. Δt P O P O. Δt Δt II. Incorreta, pois não foi fornecido o tempo de operação. III. Incorreta. A energia potencial armazenada por cada saco de cimento é: EPot m g h J. Resposta da questão : [E] Dados: v 0 = 0; v = 1 km/h = 0 m/s; m = kg; t 20s ; PT W 7,5 10 W. Calculando a energia cinética adquirida pelo veículo: mv mv Ecin 0 Ecin J A potência útil é: Ecin P u Pu 10 W. t 20 Calculando o rendimento do motor: Pu 10 0,53 53%. P T 7, Página 5 de 6

6 Resposta da questão 5: [B] Tempo mensal de operação em horas: min Furadeira: Δtf dias 50 min 7,5 h. dia min Serra: Δts dias 900 min 15 h. dia Calculando os consumos: Ef 0,5 kw 7,5 h 3,75 kw h E P t ES 1,5 kw 15 h 22,5 kw h E 3,75 22,5 E 26,25 kw h. Resposta da questão 6: [B] A potência média é: 0 ΔS 20 Pm Fcos60 25x0,5x 50W. Δt 5 Resposta da questão 7: [D] A potência é a razão entre a energia potencial transferida e o tempo de deslocamento. Epot mgh P ot Pot 900 W. t t 20 Resposta da questão 8: [C] W mgh 320x9,8x600 P 3136W Δt Δt 10x60. Resposta da questão 9: W 200x200 8x10 P 500 Δt 1680s Δt Δt 500 ΔS ΔS V 1,5 ΔS 2,52km. Δt 1680 Resposta da questão 10: [E] mv x80x10 W ΔEC P 2 2 m 2000W. Δt Δt Δt 2 Página 6 de 6