trabalho e potência

FÍSICA - 3o ANO
MÓDULO 22
TRABALHO E POTÊNCIA
≤
k x
Como pode cair no enem
(ENEM) Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de
outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a
combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia
convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização do trabalho.
Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.
(CARVALHO, A. X. Z. A Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 [adaptado].)
De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento
do motor são decorrentes de a:
a) liberação de calor dentro do motor ser impossível;
b) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável;
c) conversão integral de calor em trabalho ser impossível;
d) transformação de energia térmica em cinética ser impossível;
e) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável.
Fixação
1) (UERJ) No filme O Nome da Rosa, há uma cena em que a personagem principal, o fradedetetive, se perde de seu discípulo no ponto A de um labirinto de escadas.
Considere que, em um certo instante, o frade esteja em um ponto B, situado alguns metros
abaixo do ponto A, para onde deseja retornar. Existem quatro escadas, E1, E2, E3 e E4, todas
diferentes entre si, que ligam os pontos A e B. O total de degraus de cada escada é, respectivamente, n1 = 20, n2 = 25, n3 = 40 e n4 = 55.
Pode-se afirmar que os trabalhos τp, realizados pela força peso do frade ao ir de B até A,
satisfazem a seguinte relação:
a) τ 1 < τ 2 < τ 3 < τ4
b) τ 1 > τ 2 > τ 3 > τ4
c) τ 1 = τ 2 = τ 3 = τ4
d) τ 1 = τ 2 < τ 3 < τ4
Fixação
2) (UERJ) Um homem de massa 70 kg sobe uma escada, do ponto A ao ponto B, e depois
desce, do ponto B ao ponto C, conforme indica a figura.
sDados: g = 10 m/s2.
-
,
O trabalho realizado pelo peso do homem desde o ponto A até o ponto C foi de:
a) 5,6 x 102J b) 1,4 x 103J c) 3,5 x 103J
d) 1,4 x 102J
e) zero
Fixação
3) Sobre um móvel, em movimento retilíneo e uniforme, aplica-se uma força variável (gráfico
abaixo), na direção do deslocamento. O trabalho realizado pela força variável nos 5 metros
iniciais do deslocamento foi de:
a) 125J
b) 250J
c) 500J
d) 750J
e) 1000J
Fixação
o4) (UFRRJ) O elevador A transporta 1.000 kg em 10 minutos e o elevador B, 200 kg em 2 minutos.
Considerando que ambos percorrem a mesma altura h, podemos afirmar que:
a) A é mais potente que B;
b) A e B realizam o mesmo trabalho;
c) A realiza maior trabalho que B e ambos são igualmente potentes;
d) A, por transportar maior massa que B, é menos potente que B;
e) A realiza menor trabalho que B.
Fixação
F
5) Um automóvel de 500 kg é acelerado uniformemente, a partir do repouso até uma velocidade de6
40 m/s, em 10 s. A potência média desenvolvida por esse automóvel, durante esses 10 primeirosA
segundos, será:
a) 160kW d) 20kW
b) 80kW e) 3kW
c) 40kW
(
a
b
c
d
Fixação
6) (UERJ) Um pequeno vagão, deslocando-se sobre trilhos, realiza o percurso entre os pontos
A e C, segundo a forma representada na figura abaixo, onde h1 e h2 são os desníveis do trajeto.
2
Os trabalhos realizados entre os pontos A e C, pelo peso (p) do carrinho e pela reação normal
(n) exercida pelos trilhos sobre o vagão, correspondem, respectivamente, a:
a)
e
b)
e0
c)
d) –
Proposto
1) (UFF) Um halterofilista levanta um haltere de 20 kg, do chão até uma altura de 1,5 m em 5,0
s. No dia seguinte, ele realiza o mesmo exercício em 10 s. No segundo dia, a grandeza física
que certamente mudou foi:
a) a força de atração da Terra sobre o haltere;
b) a variação da energia mecânica do haltere;
c) a variação da energia potencial gravitacional do haltere;
d) o trabalho realizado sobre o haltere;
e) a potência gasta pelo halterofilista.
Proposto
2) Um menino arrasta com uma corda um caixote sobre uma superfície horizontal. A força de tração
na corda tem intensidade de 10 N e forma um ângulo de 60° com a horizontal. Sabendo que o
caixote se desloca em movimento uniforme e que g = 10m/s2, determine o(s) trabalho(s):
a) da força de tração para um deslocamento de 5 m;
b) da força de atrito durante esse mesmo deslocamento;
c) da força peso e da força normal;
d) da força resultante.
Proposto
3) (UERJ) Observe as situações abaixo, nas quais um menino desloca uma caixa ao longo de
um trajeto AB de 2,5 m.
As forças F1 e F2, exercidas pelo menino nas duas situações, têm o mesmo módulo igual a
0,4 N e os ângulos entre suas direções e os respectivos deslocamentos medem θ e 2θ.
Se k é o trabalho realizado, em joules, por F1, o trabalho realizado por F2 corresponde a:
a) 2k
b) k/2
c)
d) 2k2 - 1
Proposto
4) Um corpo de peso 100 N é abandonado sobre um plano inclinado de 30°, sem atrito, deslocando-se 10 m segundo a linha de maior declive do plano. O trabalho realizado pelo peso
do corpo é de:
a) 1000J
b) 500J
c) 100J
d) 10J
Proposto
5) (PUC) Considere um corpo sendo arrastado, com velocidade constante, sobre uma superfície horizontal onde o atrito não é desprezível. Considere as afirmações I, II e III a respeito da
situação descrita.
I) O trabalho da força de atrito é nulo.
II) O trabalho da força peso é nulo.
III) A força que arrasta o corpo é nula.
A afirmação está INCORRETA em:
a) I, apenas
c) II, apenas
b) I e III
d) I, II e III
Proposto
-6) Uma pessoa puxa uma caixa de 5,0 kg ao longo de uma superfície horizontal de 18 m, com velocidade constante. Sendo g= 9,8m/
s2, o coeficiente de atrito cinético igual a 0,5 e o ângulo formado
pela direção da força com a horizontal de 45°, o trabalho da força
que essa pessoa aplica na caixa durante os 18 m é, em joules:
a) 49,0
d) 623,6
b) 34,6
e) 294,0
c) 29,4
Proposto
7) (CPS) A pesca é um dos lazeres mais procurados. Apetrechos e equipamentos utilizados
devem ser da melhor qualidade. O fio para pesca é um exemplo. Ele deve resistir à força que
o peixe faz para tentar permanecer na água e também ao peso do peixe. Supondo que o peixe
seja retirado, perpendicularmente em relação à superfície da água, com uma força constante,
o trabalho:
a) será resistente, considerando apenas a força peso do peixe.
b) da força resultante será resistente, pois o peixe será retirado da água.
c) será indiferente, pois a força, sendo constante, implicará em aceleração igual a zero.
d) poderá ser resistente em relação à força que o pescador aplicará para erguer o peixe.
e) de qualquer força aplicada no peixe será nulo, pois força e deslocamento são perpendiculares entre si.
Proposto
8) (PUC) Durante a aula de educação física, ao realizar um exercício, um aluno levanta verticalmente um peso com sua mão, mantendo, durante o movimento, a velocidade constante.
Pode-se afirmar que o trabalho realizado pelo aluno é:
a) positivo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido oposto ao do
movimento do peso;
b) positivo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido do movimento
do peso;
c) zero, uma vez que o movimento tem velocidade constante;
d) negativo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido oposto ao do
-movimento do peso;
e) negativo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido do movimento
do peso.
Proposto
9) (CFTCE) Duas pessoas, A e B, erguem a uma mesma altura h dois corpos de mesma massa,
muito lentamente (situações quase estáticas), de modo a não variar as suas energias cinéticas.
A pessoa A ergue diretamente com as mãos, enquanto a B usa uma alavanca interfixa de
massa e atritos desprezíveis (veja figura). Se a distância do ponto de aplicação da força de B,
em relação ao eixo de rotação O, é maior que a distância do ponto de aplicação da força peso
em relação ao mesmo eixo, podemos afirmar CORRETAMENTE que o módulo do momento
realizado pela pessoa B é:
→
FA
h
→
FB
O
h
O
a) maior que o módulo do momento do peso do corpo e realiza mais trabalho que a pessoa A;
b) igual ao módulo do momento do peso do corpo e a pessoa B realiza igual trabalho que a
pessoa A;
c) menor que o módulo do momento do peso do corpo e a pessoa B realiza menos trabalho
que a pessoa A;
d) menor que o módulo do momento do peso do corpo e a pessoa B realiza igual trabalho
que a pessoa A;
e) igual ao módulo do momento do peso do corpo e a pessoa B realiza menos trabalho que a
pessoa A.
Proposto
10) (PUC) Durante a Olimpíada de 2000, em Sidney, um atleta de salto em altura, de 60 kg,
.atingiu a altura máxima de 2,10 m, aterrizando a 3 m do seu ponto inicial. Qual o trabalho realizado pelo peso durante a sua descida? (g = 10 m/s2)
,a) 1800J
d) 180J
b) 1260J
e) 21J
c) 300J
Proposto
11) (UERJ) Um jogador arremessa uma bola de massa m do ponto A situado a uma altura h
acima do solo. A bola se choca numa parede vertical no ponto B situado à altura H acima do
solo, em um lugar onde o módulo da aceleração da gravidade é g, como ilustrado a seguir.
Desprezando a resistência do ar, o trabalho da força gravitacional realizado sobre a bola
entre os pontos A e B é igual a:
a) mg(h – H)
b) mg(H – h)
c) 2mg(h – H)
d) 2mg(H – h)