Exercicios_Trabalho Energia

INSTITUTO ESTADUAL DE EDUCAÇÃO – I.E.E.
Exercícios sobre Trabalho e Energia
Professor: Rangel
Alunos (as): ................................................................................Série:.....................Turma:.......................
Data: ......../........./ 2011.
Trabalho de uma Força.
1) Uma força de F = 10N desloca o corpo por uma distância de 10 m. Qual o trabalho da Força? Se F e v possuem mesmo
sentido o trabalho da força é positivo, negativo ou nulo?
Qual o trabalho da força F = 8N qua desloca o corpo a uma distância de 10 m? (cos45º = 2).
2) Uma força horizontal com intensidade de 12N atua em um corpo, movimentando-o por um plano horizontal. Se o trabalho
realizado por esta força é de 60J, determine o deslocamento d sofrido pelo corpo.
3) Determine o trabalho realizado pela força peso qaundo uma pedra de massa 2Kg cai de uma altura de 3m. Adote g =
10m/s²
4)
Um corpo com massa 25Kg é erguido, com velocidade constante, por uma força vertical
a) Qual a intensidade da força F aplicada ao corpo?
b) Qual é o trabalho realizado pela força F se o corpo for erguido por 3m?
5)
Um corpo é submetido a uma força resultante
. Adote g = m/s².
de direção contante e módulo variável, de acordo com o gráfico.
Qual o trabalho realizado por esta força durante o trabalho de 10m?
6) Um motor a gasolina fornece uma força de tração de 2000N a um veículo deslocando-o por 4 Km. Toda gasolina é
consumida no trajeto. Sabe-se que no veículo atua uma força de atrito constante de 200N no sentido contrário ao movimento
do mesmo.
a) Qual o trabalho da força resultante?
b) Se toda energia da gasolina fosse convertida em cinética (energia do movimento) qual seria o valor desta energia?
c) Calcule a energia que foi dissipada devido ao atrito.
Energia cinética
7) Calcule a variação da energia cinética de um corpo de massa 20Kg cuja velocidade é constante em todo o trajeto. O
módulo de sua velocidade é de 20m/s. A energia do copro aumenta, diminui ou permanece constante?
8) Um corpo puxado por uma força de F = 200N passa por uma marco inicial A com velocidade inicial de módulo vi = 10
m/s. Ao passar pelo marco final (B) do trajeto ele possui velocidade vf = 50 m/s. Sabendo que a massa é de 100 Kg,
determine:
a) A variação da energia cinética durante o trajeto considerado.
b) O trabalho realizado pela força F para deslocar o corpo durante o trajeto.
c) A distancia percorrida pelo corpo (do ponto A ao B).
9) Um corpo de massa 2Kg, inicialmente em repouso, é submetido a ação de uma força resultante constante, de intensidade
10N. Determine o deslocamento sofrido por este corpo qaundo sua velocidade atinge 20 m/s.
10) Um corpo sujeito exclusivamente a ação de uma força constante e igual a 24 N tem sua velocidade variada de 4 m/s
(vi) para 10 m/s (vf) após um percurso de 7 m. Qual a massa do corpo em Kg?
Energia potencial e potência gravitacional e elástica
11) Uma pedra de 2 toneladas encontra-se no alto de uma colina, 30m acima da estrada. Se considerar-mos g = 10 m/s², qual
é a energia potencial gravitacional (EPG) da pedra em relação ao nível da estrada?
12) Um bloco de massa m = 1,0g é arramessado horizontalmente ao longo de uma mesa, escorrega sobre a mesa e cai
livremente como indica a figura. Considere g = 10 m/s². Dados: a mesa tem comprimento d = 2 m e altura h = 1,0 m. Qual o
trabalho realizado pela força pelo peso do bloco desde que foi arremessado até o instante em que toca a chão?
(sugestão: verifique – discutimos em sala – quando a força peso realiza trabalho (+)\ aumentando a energia/velocidade do
corpo)
13) Uma mola de contante elástica 2000 N/m é esticada a 10 cm. Qual é a quantidade de energia potencial elástica (EPE) que
ela passa a armazenar?
14) Uma mola sustenta um corpo de massa m = 2 Kg e encontra-se distendida (esticada) de 5 cm. O sistema está em
equilíbrio FR = 0 – as forças em sentidos opostos são....) e a aceleração gravitacional é de 10 m/s².
a) Qual a contante elástica desta mola?
b) Se a mola sustentar um corpo de 10 Kg em equilíbrio, qual será a deformação que ela apresentará? Qual será a energia
potencial elástica então armazenada na mola?
15) Uma força F = 250N deforma uma mola comprimindo- a de 20 cm para 12 cm. A mola possui uma constante elástica
(K) de 200 N/m. Determine.
a) Qual a energia potencial elástica armazenada na mola?
b) Supondo que uma massa de 50g esta encostada nesta mola comprimida, qual a velocidade adquirida pelo corpo
quando a mola se solta empurrando o corpo.
Potência de uma força
16)
Qual a potência de um trator que puxa uma carga de 200Kg com uma força de 2000N em 40s por uma distância de
10m.
17)
Qual a potência de um motor que acelera um carro de 20m/s para 80m/s em 10s. Supondo que a massa de uma carro
seja de 1500 Kg.
18)
Um motor com potência de 1700W, deve suspender um piano de 350 Kg até uma janela do 6º andar de um edifício, a
16 m acima do solo. Considerando que g = 10 m/s², qual o tempo gasto por este motor para realizar tal tarefa?
19)
Um corpo com massa 4 Kg e inicialmente em repouso, é impulsionado por uma força resultante contante de
intensidade 20N e, após 4s, atinge a velocidade de 20 m/s. Determine:
a) o trabalho da força resultante durante o intervalo de tempo.
b) o deslocamento sofrido pelo corpo neste intervalo de tempo.
c) a potência desenvolvida pela força.
FÓRMULAS:
Trabalho da Força F:
Energia cinética (f´órmula geral) :
Variação da enegia cinética (Energia cinética final menos inicial):
ou
Energia potêncial gravitacional:
energia potêncial elástica:
Potencia