Resolução de Exercícios – Caderno 4 Módulo 10: Tarefa de fixação

Resolução de Exercícios – Caderno 4
Módulo 10: Tarefa de fixação, pg. 418.
1)
Pela definição do trabalho:
Alternativa C.
.
2)
Alternativa C.
3)
Os vetores e
não realizam trabalho.
são perpendiculares ao deslocamento
, portanto
O vetor está contrário ao deslocamento, portanto o cosseno é negativo.
Ao realizarmos a decomposição do vetor no eixo x, percebemos que
é
maior que o vetor , esses dois vetores estão no sentido do deslocamento de X para Y.
Portanto o vetor realiza o maior trabalho.
Alternativa A.
4)
Alternativa D.
Pois este é o único caso que o Trabalho não será nulo.
5)
Alternativa A.
A outra componente da força Peso e a Normal formam
forças.
, dessas
Módulo 10: Série “O Pensador”, pg. 418.
Nível 1
1)
I a), pois se a força é constante e o descolamento sempre aumento, temos um gráfico
de uma reta crescente.
II c) pense no giro de um círculo trigonométrico começando a partir do 0º, conforme
o ângulo vai aumento o valor do cosseno diminui até chegar a 0 em
, em seguida
fica negativo, atingindo o valor mínimo em
; seguindo, vai aumentando seu valor,
mas ainda negativo, chegando a 0, novamente, em
. Depois aumentando e
chegando ao valor máximo novamente em .
2)
Alternativa E. Pois nenhuma das alternativas anteriores representam afirmações
completamente verdadeiras sobre o trabalho, sempre existe algum ponto que não
abrange toda a teoria de trabalho.
3)
Dados:
; mesmo sentido da força
Calculando:
4)
Neste caso como temos um gráfico
Trabalho, então:
, a área desse gráfico representa o
Alternativa D.
Nível 2
5)
O trabalho da força peso e da normal são iguais à zero, pois ambas as forças
formam
com o sentido do deslocamento.
Calculemos então os trabalhos da força
e da
.
:
Falta o cálculo do trabalho da força resultante.
Alternativa E.
6)
a)
Conforme figura acima, é possível formar um triângulo retângulo, e no ângulo
destacado de vermelho seu cosseno é , usaremos esse valor, pois o deslocamento é no
sentido do cateto adjacente, então:
b)
O trabalho não depende da trajetória, apenas do ponto inicial e final, sendo
assim, o trabalho é o mesmo.
7)
Comparando termo a termo, temos:
a)
b)
8)
Dados:
Para calcular o trabalho precisamos do deslocamento, que não temos, podemos
usar “sorvetão” para achar, temos que
e
, falta apenas a
aceleração, que encontramos pela expressão da força.
Substituindo os valores na expressão do “sorvetão”:
Agora sim podemos calcular o trabalho, então:
Alternativa C.
9)
Exercício já resolvido em sala de aula, onde a dificuldade maior esta em
entender que a força aplicada no corpo forma um ângulo de
e não de
como a
imagem nos leva a acreditar, sendo assim, podemos calcular o trabalho pela expressão:
10)
Analisando apenas as unidades de medida:
Alternativa D.
11)
Idêntico ao exercício 8) logo acima
12)
Dados:
a)
Estático:
;
como esta em repouso a
Então:
Cinético:
como esta em movimento uniforme
b)
A força é aplicada no mesmo sentido do deslocamento, então
c)
Se a força inicial fosse de 20 N, a caixa não entraria em movimento, não existe
deslocamento, portanto o Trabalho é zero.
13)
Para
:
Calculando:
Para
:
Calculando:
14)
Dados:
a) Calculando o trabalho realizado pela força do homem:
b) Como a velocidade do bloco é constante não existe aceleração, sendo assim, a força
que o homem faz e o atrito são iguais em módulo. O que difere é o sentido em que as
forças são aplicadas. No caso da força de atrito, forma ângulo de
.
Então o
15)
Dados:
; a força do homem é no mesmo sentido do
deslocamento, então
.
A caixa esta em um plano inclinado e sobe com velocidade constante, sendo
assim a força que o homem faz é igual a uma componente da força peso, pois devemos
decompor o vetor força peso nos eixos x e y. A componente
se “anulará” com a
normal. E a componente se “anulará” com a tração (força) que o homem faz. Este se
“anulará” representa que as forças têm mesmo módulo.
Sendo assim:
Calculando o trabalho:
16)
a)
nos primeiros 10 m, é a área da figura até os 10 m, então:
b)
nos primeiros 10 m, é a área da figura até os 10 m, então:
O trabalho é negativo, pois a força é negativa, ou seja, ela é apenas contrária ao
sentido do deslocamento.
c)
O trabalho da força resultante é a somatório dos trabalhos das duas forças, então
devemos calcular os trabalhos de cada força até 15 m, e em seguida somá-los,
novamente o trabalho da força 2 será negativo.
Então o trabalho da força resultante:
17)
Dados:
No movimento circular a força resultante é a centrípeta,
que aponta centro na direção do raio e para o centro da
trajetória. Porém essa força forma um ângulo de
com
o sentido do deslocamento, representado pela velocidade
na figura ao lado. Então:
Pois o
.
Portanto o trabalho realizado pela força resultante sobre o
corpo é NULO.