TRABALHO/ POTÊNCIA 01)UTFPR- No SI (Sistema Internacional de Unidades), o trabalho realizado pela força gravitacional pode ser expressa em joules ou pelo produto: a) kg.m.s 1 b)kg.m.s 2 c) kg.m 2.s 2 d)kg.m 2.s 2 e) kg. m 2. s 2 02) UFSC- Em relação ao conceito de trabalho, é CORRETO afirmar que: 01. Quando atuam somente forças conservativas em um corpo, a energia cinética deste não se altera. 02. Em relação à posição de equilíbrio de uma mola, o trabalho realizado para comprimi-la por uma distância x é igual ao trabalho para distendê-la por x. 04. A força centrípeta realiza um trabalho positivo em um corpo em movimento circular uniforme, pois a direção e o sentido da velocidade variam continuamente nesta trajetória. 08. Se um operário arrasta um caixote em um plano horizontal entre dois pontos A e B, o trabalho efetuado pela força de atrito que atua no caixote será o mesmo, quer o caixote seja arrastado em uma trajetória em ziguezague ou ao longo da trajetória mais curta entre A e B. 16. Quando uma pessoa sobe uma montanha, o trabalho efetuado sobre ela pela força gravitacional, entre a base e o topo, é o mesmo, quer o caminho seguido seja íngreme e curto, quer seja menos íngreme e mais longo. 32. O trabalho realizado sobre um corpo por uma força conservativa é nulo quando a trajetória descrita pelo corpo é um percurso fechado. Gabarito: 50 03) CEFETCE- A figura exibe o gráfico da força, que atua sobre um corpo de 300 g de massa na mesma direção do deslocamento, em função da coordenada x. Sabendo que, inicialmente, o corpo estava em repouso, sua velocidade, na coordenada x = 3,0 m, é: a) 4,0 m/s b) 6,0 m/s c) 8,0 m/s d) 10,0 m/s e) 12,0 m/s 04) FUVEST-Em um terminal de cargas, uma esteira rolante é utilizada para transportar caixas iguais, de massa M = 80 kg, com centros igualmente espaçados de 1 m. Quando a velocidade da esteira é 1,5 m/s, a potência dos motores para mantê-la em movimento é P³. Em um trecho de seu percurso, é necessário planejar uma inclinação para que a esteira eleve a carga a uma altura de 5 m, como indicado. Para acrescentar essa rampa e manter a velocidade da esteira, os motores devem passar a fornecer uma potência adicional aproximada de a) 1200 W b) 2600 W c) 3000 W d) 4000 W e) 6000 W 05) UNIFESP- Após algumas informações sobre o carro, saímos em direção ao trecho off-road.
Na primeira acelerada já deu para perceber a força do modelo. De acordo com números do fabricante, são 299 cavalos de potência [...] e os 100 km/h iniciais são conquistados em satisfatórios 7,5 segundos, graças à boa relação peso/potência, já que o carro vem com vários componentes de alumínio. O texto descreve um teste de avaliação de um veículo importado, lançado neste ano no mercado brasileiro. Sabendo que a massa desse carro é de 2 400 kg, e admitindo 1cv = 740 W e 100 km/h = 28 m/s, pode-se afirmar que, para atingir os 100 km/h iniciais, a potência útil média desenvolvida durante o teste, em relação à potência total do carro, foi, aproximadamente de (Sugestão: efetue os cálculos utilizando apenas dois algarismos significativos.) a) 90%. b) 75%. c) 60%. d) 45%. e) 30%. 06) UEM-Um motor à combustão consome 10 Lde gasolinapor hora. Sabe-se que o calor de combustão dagasolina (calor liberado quando ela se queima) é10 kcal/g e que a sua densidade é 0,75 g/cm 3.Considerando que, em um intervalo de tempo de2 horas, o motor desenvolve uma potência média de5 kcal/s, calcule o seu rendimento (emporcentagem).gabarito: 24 07) UTFPR-Um homem puxa um caixote de massa 11 kg,aplicando-lhe uma força F de intensidade 70 N, segundoum ângulo α com a horizontal, tal que senα =0,6 e cosα = 0,8. O coeficiente de atrito cinético entreo caixote e a superfície horizontal áspera é igual a0,5. Supondo g = 10m/s 2 e considerando o movimentoentre os instantes t = 1s e t = 3s, assinale a alternativacorreta. a)a variação da energia cinética do caixote éigual a 176 J. b) O trabalho realizado pela força de atrito sobre ocaixote é igual a 440 J. c) O trabalho realizado pela força peso sobre o caixoteé igual a 880 J. d) O trabalho realizado pela força normal sobre o caixoteé igual a 544 J. e) O trabalho realizado pela força F sobre o caixote éigual a 560 J. 08) UTFPR- Um carro de massa 1000 kg pode atingir a velocidade de 108 km/h em 15 s a partir do repouso em uma pistaplana e horizontal. Se a força de atrito média é igual a 20% da força exercida pelo motor e supondo 1 HP iguala 750 W, assinale a alternativa correta. a) A aceleração média do carro durante os 15 s é igual a 2,5 m/s 2. b) A força média exercida pelo motor é igual a 2000N. c) A potência instantânea do motor no instante 15 s é igual a 100 HP. d) A força de atrito média durante os 15 s é de 400 N. e) A força resultante sobre o carro no instante 15 s é igual a 2400 N. 09) UFPR- Recentemente, o noticiário local apresentou imagens da colisão de um caminhão com carros parados na parte maisbaixa de um trecho de serra. Infelizmente, o sistema de freios não foi capaz de converter em calor toda a energiamecânica do caminhão, de modo a fazêlo parar com segurança no trecho mais baixo. Com o objetivo de melhorar o sistema de freios para evitar situações como essa, técnicos de uma grande empresa analisaram as condições doacidente e, para estimar a potência dissipada pelos freios do caminhão, consideraram que aquele trecho da serra eraum plano inclinado. Eles supuseram que o caminhão desceu o plano inclinado com o motor desligado, tendo partidodo ponto mais alto do plano com velocidade inicial de módulo igual a 16 m/s. O desnível vertical entre o topo e a base do plano foi estimado em 10 m, e foi utilizado o valor de 10 m/s 2 para a aceleração da gravidade local. Em seuscálculos, os técnicos consideraram ainda que o caminhão possuía uma massa igual a 10000 kg e que teria levado 5 spara descer até o ponto mais baixo do plano, chegando ali com velocidade de módulo igual a 4 m/s. Os peritos então concluíram que a potência média dos freios do caminhão na descida foi: a) 440 kw.
b) 220 kw. c) 880 kw. d) 110 kw. e) 660 kw. 10) UFPR- Um engenheiro mecânico projetou um pistão que se move na direção horizontal dentro de uma cavidade cilíndrica. Ele verificou que a força horizontal F, a qual é aplicada ao pistão por um agente externo, pode ser relacionada à sua posição horizontal x por meio do gráfico abaixo. Para ambos os eixos do gráfico, valores positivos indicam o sentido para a direita, enquanto valores negativos indicam o sentido para a esquerda. Sabe-se que a massa do pistão vale 1,5 kg e que ele está inicialmente em repouso. Com relação ao gráfico, considere as seguintes afirmativas: 1. O trabalho realizado pela força sobre o pistão entre x = 0 e x = 1 cm vale 7,5 10-2 J. 2. A aceleração do pistão entre x = 1 cm e x = 2 cm é constante e vale 10 m/s 2. 3. Entre x = 4 cm e x = 5 cm, o pistão se move com velocidade constante. 4. O trabalho total realizado pela força sobre o pistão entre x = 0 e x = 7 cm é nulo. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. b) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. Qual é o trabalho total realizado para a caixapercorrer 6 (seis) metros? a) 9 J b) 18 J c) 45 J d) 36 J e) 27 J 12) UEM- A catedral de Maringá é o 10º monumento mais alto da América do Sul, com 114m de altura (exceto a cruz). Um atleta que pesa 50 Kg, correndo pelasescadarias internas da catedral, sobe até o topo em 10 min. Qual a potência desenvolvida por esse atleta? (Considere a aceleração gravitacional localigual a 10m/s 2.) a) 95 W b) 50KW c) 114W d) 57KW e) 190W 13)UTFPR-Um carregador puxa um armário com uma força sobre uma superfície horizontal com atrito, colocando-oem movimento. A figura mostra o diagrama das forçasque atuam sobre o armário no início do movimento.sabendo-se que P é o peso do armário, N é a reaçãonormal à superfície, F A é a força de atrito e F é a forçanecessária para o carregador empurrar o armário, podemosafirmar, neste intervalo de tempo inicial, que: 11) UEM- Uma caixa é arrastada para a direita com uma forçahorizontal variável F. O gráfico abaixo representa a relação entre a intensidade da força aplicada F e adistância d.
a) 1 hora. b) 20 minutos. c) 12 horas. d) mais de 24 horas. e) 5000 segundos. 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 gravitacional. c) em valor absoluto, o trabalho realizado pela forçaf é maior que o trabalho realizado pela forçaf 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. e) a resultante de forças na direção horizontal é igual a zero. 14) UTFPR- Uma revista informa que certo modelo de automóvel possui um motor de 100 CV. Sabendo-seque 1 CV é aproximadamente igual a 736 W, a informaçãoindica que esse motor, no intervalo detempo de 1,00 s, é capaz de: a) exercer um torque de 7,36. 10 4 Nm. b)realizar um trabalho de 7,36. 10 4 J. c) aplicar uma força de translação de 7,36. 10 5 N. d) dissipar uma potência de 7,36 kw. e) ter um rendimento de 73,6%. 15) UFPR- Um reservatório com capacidade para armazenar 3000 lde água encontra-se a 6 m acima do solo. Um certo aparelho de GPS, ao funcionar, consome uma corrente de 200 ma quando alimentado com uma tensão de 9 V. Supondo que toda energia potencial da água pudesse ser transformada em energia elétrica para alimentar o aparelho de GPS, o tempo máximo durante o qual ele poderia funcionar é: 16) UEM-Um corpo de massa 5,0. 10 3 kgé submetido à açãode uma força constante a partir do repouso, o que acaba lhe impingindo uma velocidade de 72,0 km/h,em 40 segundos. Assinale a alternativa queapresenta, respectivamente, a força aplicada aomóvel, o espaço percorrido e o trabalho efetuadosobre ele. a)2,5. 10 3 N; 4,0.10 2 m; 1,0. 10 6 J. b) 3,6. 10 2 N; 4,5.10 3 m; 2,5. 10 5 J. c) 1,0. 10 6 N; 2,5.10 3 m; 4,0. 10 8 J. d) 2,0. 10 4 N; 8,5.10 2 m; 5,0. 10 6 J. e) 1,0. 10 2 N; 2,5.10 6 m; 2,5. 10 3 J. 17) UEM- Um corpo de massa igual a 7 Kg, inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito,sofre a ação de uma força F1 durante 10s, após osquais ela é retirada. Decorridos mais 10s, aplica-se uma força constante F 2, porém em sentido oposto ao de F 1, até anular a velocidade do corpo. A figuraabaixo mostra o gráfico horário das velocidades dos movimentos executados pelo corpo. Assinale o que for correto. 01.O móvel muda de sentido no instante t = 20s. 02. A força F1 tem módulo igual a 140N. 04. No intervalo de 10s a 20s, somente a força pesorealiza trabalho. 08.A força F2 tem módulo igual a 49 N.
16. O trabalho realizado pela força F 2, entre osinstantes 20s e 40s, é 686 J. 32.Nos 10 primeiros segundos, o corpo sofre umdeslocamento de 700 m. 64. O trabalho realizado por uma força F é igual aotrabalho realizado por sua componente nadireção perpendicular ao movimento. Gabarito: 40 18) UEM-Um elevador com uma massa m = 500 kg estádescendo com uma velocidade de 4,0 m/s, suspensopor um cabo, quando o sistema de guincho que osustenta começa a patinar, permitindo que caia poruma distância de 12 m, com aceleração constantea = g/5, em que g = 10 m/s 2 é a aceleração dagravidade local. Assinale o que for correto. 01. Durante a queda, o trabalho realizado sobre oelevador pelo seu peso mg vale 5x10 4 J. 02. Durante a queda, a tração T exercida pelo cabovale 3x10 3 N. 04.Durante a queda, o trabalho realizado sobre oelevador pela tração T exercida pelo cabo vale 4,8x10 4 J. 08.Durante a queda, o trabalho total realizado sobreo elevador vale 1,2x10 4 J. 16.No final da queda, a energia cinética doelevador vale 1,6x10 4 J. 32.No final da queda, a velocidade do elevador vale8 m/s. Gabarito: 60 08. Se há atrito entre o bloco e a superfície do planoinclinado, há conservação de energia mecânica. 16. A força resultante que age sobre o bloco e o faz sedeslocar sobre o plano inclinado quando não há atritoentre o bloco e a superfície do plano é igual amgcos(30 o ). Gabarito: 00 20)UEM- Um bloco de 20,0 Kg, colocado sobre uma superfícieplana e rugosa, é puxado na direção do eixo x comvelocidade constante de 1,0 m/s, por uma forçaf= 100,0 N, que faz um ângulo de 30 o com ahorizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco ea superfície é 0,593. Considere g = 9,8 m/s 2 e assinalea(s) alternativa(s) correta(s). 01.O peso do bloco é 196 N. 02. A força de atrito cinético entre o bloco e a superfícieé 196 N. 04. O trabalho realizado pela componente da força Fnadireção x, quando o bloco é puxado 5,0 m, é 500 J. 08.A energia cinética do bloco é 10 J. 16.O trabalho realizado pela força de atrito quando o bloco é puxado 5,0 m é, aproximadamente, - 433 J. Gabarito: 25 19)UEM- Um bloco de massa 1,0 kg é solto do ponto mais alto deum plano inclinado de 30 o e a 2,5 m de altura, ambos emrelação a horizontal. Considere g = 10,0 m/s 2 e assinale oque for correto. 01. Se não houver atrito entre o bloco e a superfície doplano inclinado, o bloco atinge a base do plano a umavelocidade de 10,0 m/s. 02. O módulo da força de reação normal do planoinclinado é igual ao módulo da força peso do bloco. 04. Se houver atrito entre o bloco e a superfície do planoinclinado, com coeficiente de atrito cinético 0,2, otrabalho realizado pela força de atrito será 3J.