LISTA 5 – Trabalho_do_peso - Professora Renata Quartieri

TRABALHO DO PESO
1. (G1 - ifce 2016) Para realizar o levantamento de pesos de forma adequada, um halterofilista
necessita realizar 5 etapas, conforme mostrado a seguir.
Em um determinado campeonato mundial de levantamento de pesos, um atleta, com peso
corporal de 70 kg realizou um trabalho útil de 4,62 kJ para erguer uma barra com pesos
partindo da posição (I), chegando até a posição (V) e largando o peso no chão logo em
seguida.
Partindo da posição (I) até chegar na posição (V), o atleta conseguiu erguer os pesos a uma
altura de 2,20m.
Com base nessas informações, a relação entre o peso total erguido pelo atleta e o seu próprio
peso corporal é
(Considere a aceleração da gravidade com valor g  10 m s2.)
a) 5.
b) 1.
c) 2.
d) 4.
e) 3.
2. (Uel 2015) Para colocar um pacote de 40 kg sobre a carroceria de seu veículo, um
entregador de encomendas utiliza uma rampa inclinada para puxá-lo. A rampa, de 3 m de
comprimento, está apoiada no chão e na carroceria e faz um ângulo de 20 com o chão, que é
plano. O coeficiente de atrito cinético entre a rampa e o pacote é 0,2. O entregador emprega
uma força sobre o pacote que o faz subir pelo plano inclinado com velocidade constante. O
entregador não desliza sobre a carroceria quando puxa o pacote. Considerando o enunciado, o
m
cos(20)  0,94, o sen(20)  0,34 e a g  10 2 ,
s
a) faça o diagrama de corpo livre e calcule o trabalho realizado pelo entregador sobre o pacote
até este alcançar a carroceria do veículo;
b) calcule a variação da energia potencial do pacote. Justifique sua resposta apresentando
todos os cálculos realizados.
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
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de uma altura h  0,2m em relação a ele. Considere o módulo da aceleração da gravidade
g  10 m / s2 .
3. (Ufrgs 2015) Qual foi o trabalho realizado pelo campo gravitacional sobre o pêndulo X,
desde que foi liberado até o instante da colisão?
a) 0,02 J.
b) 0,20 J.
c) 2,00 J.
d) 20,0 J.
e) 200,0 J.
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Gabarito:
Resposta da questão 1:
[E]
O peso do atleta é: Pa  70  10  700N.
O trabalho (W) realizado pelo atleta é transformado em energia potencial gravitacional para a
barra com os pesos. Calculando o peso do halteres (Ph ) :
W  Ph H  Ph 
W 4.620

 Ph  2.100N.
H
2,2
Fazendo a razão:
Ph
Pa

Ph
2.100

 3.
700
Pa
Resposta da questão 2:
a) Para o diagrama de corpo livre abaixo ilustrado, temos as forças:
F  força aplicada;
P  força peso;
N  força normal;
fc  força de atrito cinético;
Obs.: As forças Px e Py são decorrentes da decomposição da força peso na direção do
plano inclinado (eixo x) e na direção perpendicular à superfície (eixo y).
O trabalho realizado pelo homem para arrastar o pacote pela rampa é dado pela equação
W  Fd
Onde,
W  trabalho em joules (J)
F  força em newtons (N)
d  distância da rampa em metros (m)
Como a operação se realiza em velocidade constante, temos que a Força Resultante é nula,
e, portanto através do diagrama de corpo livre verificamos que no eixo x, temos
F  Px  fc
E no eixo y
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N  Py
Como Px  Psenθ  mgsenθ e Py  Pcos θ  mgcos θ
A força de atrito cinético é dada por fc  μcN  μc mgcos θ
Finalmente ficamos com a expressão final para a força F
F  mgsenθ  μc mgcos θ  mg(senθ  μc cos θ)
E o trabalho será o produto da força F pela distância d
W  mgd(senθ  μc cos θ)
Substituindo os valores
m
W  40kg  10  3m(0,34  0,20  0,94)  633,6J
s2
b) A variação da Energia Potencial Gravitacional (U) é dada pela expressão
U  mgh
Em que h  dsenθ usando a trigonometria
Logo,
m
U  40kg  10  3m  0,34  408J
s2
Resposta da questão 3:
[B]
Wgrav  m g h  0,1 10  0,2 
Wgrav  0,2 J.
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Resumo das questões selecionadas nesta atividade
Data de elaboração:
Nome do arquivo:
24/02/2017 às 11:17
Trabalho do peso e da for?a el?stica
Legenda:
Q/Prova = número da questão na prova
Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro®
Q/prova Q/DB
Grau/Dif.
Matéria
Fonte
Tipo
1 ............. 159210 ..... Média ............ Física............. G1 - ifce/2016 ...................... Múltipla escolha
2 ............. 136897 ..... Média ............ Física............. Uel/2015............................... Analítica
3 ............. 138024 ..... Baixa ............. Física............. Ufrgs/2015 ........................... Múltipla escolha
4 ............. 104540 ..... Média ............ Física............. Upe/2011 ............................. Múltipla escolha
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