Aula m s. a) J. b) 800 J. c) J. d) 0J. e) 900 J.

Transcrição

1 Aula 1. (G1 - ifsp 016) O revezamento da tocha olímpica é um evento que ocorre desde os jogos de Berlim Este rito é um retrato das cerimônias que um dia fizeram parte dos Jogos Olímpicos da Antiguidade. Neste ano, nos Jogos Olímpicos Rio 016, cerca de 1 mil condutores percorrerão 39 cidades até o Rio de Janeiro. Considere que a tocha utilizada na cerimônia tenha 1kg. Diante do exposto, assinale a alternativa que apresenta o módulo do trabalho realizado pela força F 3 de um condutor que levante a tocha e se desloque por 00 m na horizontal (eixo x). Adote g 10m s. a).400 J. b) 800 J. c).050 J. d) 0J. e) 900 J.. (G1 - cps 016) Para transportar terra adubada retirada da compostagem, um agricultor enche um carrinho de mão e o leva até o local de plantio aplicando uma força horizontal, constante e de intensidade igual a 00 N. Se durante esse transporte, a força resultante aplicada foi capaz de realizar um trabalho de J, então, a distância entre o monte de compostagem e o local de plantio foi, em metros, Lembre-se de que o trabalho realizado por uma força, durante a realização de um deslocamento, é o produto da intensidade dessa força pelo deslocamento. a) 6. b) 9. c) 1. d) 16. e) 18. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Um estudante movimenta um bloco homogêneo de massa M, sobre uma superfície horizontal, com forças de mesmo módulo F, conforme representa a figura abaixo. Página 1 de 10

2 Aula Em X, o estudante empurra o bloco; em Y, o estudante puxa o bloco; em Z, o estudante empurra o bloco com força paralela ao solo. 3. (Ufrgs 013) O trabalho realizado pelo estudante para mover o bloco nas situações apresentadas, por uma mesma distância d, é tal que a) WX WY W Z. b) WX WY W Z. c) WX WY W Z. d) WX WY W Z. e) WX WY W Z. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A(s) questão(ões) refere(m)-se ao enunciado abaixo. Na figura abaixo, estão representados dois pêndulos simples, X e Y, de massas iguais a 100 g. Os pêndulos, cujas hastes têm massas desprezíveis, encontram-se no campo gravitacional terrestre. O pêndulo Y encontra-se em repouso quando o pêndulo X é liberado de uma altura h 0,m em relação a ele. Considere o módulo da aceleração da gravidade g 10m / s. 4. (Ufrgs 015) Qual foi o trabalho realizado pelo campo gravitacional sobre o pêndulo X, desde que foi liberado até o instante da colisão? a) 0,0 J. b) 0, 0 J. c),00 J. d) 0,0 J. e) 00,0 J. 5. (Unesp 009) Suponha que os tratores 1 e 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 é o dobro do comprimento da rampa 1. Página de 10

3 Aula Chamando de τ1 e τ os trabalhos realizados pela força gravitacional sobre essas toras, pode-se afirmar que: a) τ1 τ; τ1 0 e τ 0. τ τ ; τ 0 e τ 0. b) 1 1 τ τ ; τ 0 e τ 0. c) 1 1 τ τ ; τ 0 e τ 0. τ τ ; τ 0 e τ 0. d) 1 1 e) (Upe 011) Considere um bloco de massa m ligado a uma mola de constante elástica k = 0 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 =,0, em joules, vale a) 10 b) 80 c) 40 d) 160 e) (G1 - col. naval 014) Observe a figura abaixo. Uma força constante "F" de 00 N atua sobre o corpo, mostrado na figura acima, deslocandoo por 10 s sobre uma superfície, cujo coeficiente de atrito vale 0,. Supondo que, inicialmente, o corpo encontrava-se em repouso, e considerando a gravidade local como sendo 10 m / s, pode-se afirmar que o trabalho da força resultante, que atuou sobre o bloco, em joules, foi igual a: a) 0000 b) 3000 c) d) e) Página 3 de 10

4 Aula 8. (Unifesp 006) A figura representa o gráfico do módulo F de uma força que atua sobre um corpo em função do seu deslocamento x. Sabe-se que a força atua sempre na mesma direção e sentido do deslocamento. Pode-se afirmar que o trabalho dessa força no trecho representado pelo gráfico é, em joules, a) 0. b),5. c) 5,0. d) 7,5. e) (G1 - col. naval 016) Em uma construção, um operário utiliza-se de uma roldana e gasta em média 5 segundos para erguer objetos do solo até uma laje, conforme mostra a figura abaixo. Desprezando os atritos e considerando a gravidade local igual a 10 m s, pode-se afirmar que a potência média e a força feita pelos braços do operário na execução da tarefa foram, respectivamente, iguais a a) 300 W e 300 N. b) 300 W e 150 N. c) 300 W e 30 N. d) 150 W e 300 N. e) 150 W e 150 N. 10. (Espcex (Aman) 01) Uma força constante F de intensidade 5 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 0 m em 5s. Página 4 de 10

5 Aula 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 11. (Pucrj 015) Um elevador de 500 kg deve subir uma carga de,5 toneladas a uma altura de 0 metros, em um tempo inferior a 5 segundos. Qual deve ser a potência média mínima do motor do elevador, em kw? Dado: a) 0 b) 16 c) 4 d) 38 e) 15 g 10 m/s 1. (G1 - utfpr 015) Nos motores de automóveis a gasolina, cerca de 70% da energia fornecida pela queima do combustível é dissipada sob a forma de calor. Se durante certo intervalo de tempo a energia fornecida pelo combustível for de J, é correto afirmar que aproximadamente: a) J correspondem ao aumento da energia potencial. b) J correspondem ao aumento da potência. c) J são transformados em energia cinética. d) J correspondem ao valor do trabalho mecânico realizado. e) J correspondem ao aumento da energia cinética e J são transformados em energia potencial. 13. (G1 - ifba 016) Uma campanha publicitária afirma que o veículo apresentado, de 1.450,0 kg, percorrendo uma distância horizontal, a partir do repouso, atinge a velocidade de 108,0 km h em apenas 4,0 s. Desprezando as forças dissipativas e considerando g 10m s, podemos afirmar que, a potência média, em watts, desenvolvida pelo motor do veículo, neste intervalo de tempo é, aproximadamente, igual a: a) b) c) d) e) 5 1, , , , ,5 10 Página 5 de 10

6 Aula 14. (Fgv 013) 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 144 km/h em 0 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) 45%. d) 48%. e) 53%. Página 6 de 10

7 Aula Gabarito: Resposta da questão 1: [D] Ao levantar a tocha o corredor exerce um trabalho nulo. W Fdcosθ W F dcos90 W F d0 W 0 Resposta da questão : [B] W Fdcos α dcos0 d d 9m. 00 Resposta da questão 3: [B] Apenas forças (ou componentes) paralelas ao deslocamento realizam trabalho. Assim: Figura X: WX Fh d Figura Y: WY Fh d F F h WX WY W Z. Figura Z: WZ F d Resposta da questão 4: [B] Wgrav m gh 0,110 0, Wgrav 0, J. Resposta da questão 5: [C] Adotemos como referencial de altura a base dos planos inclinados. Pelo teorema da energia potencial, o trabalho da força peso independe da trajetória, sendo dado por: inicial final Tv EPot E P Pot T1 T 0 mgh T1 T m g h. O trabalho da força peso só depende das alturas final e inicial, sendo, então, positivo na descida e negativo na subida. Resposta da questão 6: [A] A área sombreada abaixo é numericamente igual ao trabalho da força elástica. Página 7 de 10

8 Aula W x 10J. Resposta da questão 7: [D] Dados: F 00N; m 0kg; μ 0,; g 10m / s. c Aplicando o Princípio Fundamental da Dinâmica: F Fat m a F μ m g m a 00 0, a 160 a 8 m/s. 0 Calculando a velocidade final: v v a t v 80 m/s. 0 Pelo Teorema da Energia Cinética: mv mv W res Wres 0 Wres Wres J. Resposta da questão 8: [C] Resposta da questão 9: [A] Aplicando a definição de potência média: Epot mgh P ot Pot 300W. Δt Δt 5 Supondo que a subida tenha sido à velocidade constante: F P mg F 300N. Resposta da questão 10: [B] A potência média é: 0 ΔS 0 Pm Fcos60 5x0,5x 50W. Δt 5 Resposta da questão 11: [C] No caso, a potência mínima será dada por: τ mgh kg10 m / s 0 m P P 4000 W 4 kw Δt Δt 5 s Resposta da questão 1: Página 8 de 10

9 Aula [D] Como o rendimento é de 70%, em J a parte dissipada na forma de calor é J e parte útil transformada em trabalho mecânico para obter energia cinética é J. Resposta da questão 13: [B] A Potência média é dada pelo produto entre o módulo da força e a velocidade escalar média: Δv P Fvm F E pela segunda lei de Newton: F m a m Δv Δ t Logo, Δv Δv Δv P m P m Δt Δt Então, substituindo os valores: 30 m / s 5 P 1450 kg P W 1,63 10 W 4 s Resposta da questão 14: [E] Dados: v0 = 0; v = 144 km/h = 40 m/s; m = kg; 4 t 0s ; PT W 7,510 W. Calculando a energia cinética adquirida pelo veículo: mv mv Ecin 0 Ecin J. A potência útil é: E 4 cin P u Pu 4 10 W. t 0 Calculando o rendimento do motor: P 4 u 410 0,53 53%. P 4 T 7,5 10 Página 9 de 10

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