Intensivo 2015.2 Trabalho, potência e Energia mecânica 01

Intensivo 2015.2
Trabalho, potência e Energia mecânica
01 - (PUC PR)
Uma motocicleta de massa 100kg se desloca a uma velocidade constante de 10m/s. A
energia cinética desse veículo é equivalente ao trabalho realizado pela força-peso de um
corpo de massa 50kg que cai de uma altura aproximada de uma queda do:
Obs: cada andar do edifício tem aproximadamente 2,5m.
a) 4o andar de um edifício.
b) 1o andar de um edifício.
c) 20o andar de um edifício.
d) 50o andar de um edifício.
e) alto de um poste de 6m.
02 - (UFV MG)
Um corpo de massa m se move com velocidade constante v sobre uma superfície plana
horizontal e sem atrito. Após um certo instante de tempo, uma força constante de módulo
F, com sentido contrário ao movimento, age sobre o corpo durante um intervalo de tempo
t, fazendo-o parar.
Das opções abaixo, aquela que corresponde ao valor do trabalho realizado pela força F,
durante o intervalo de tempo t, é:
a) v t
b)
c)
d)
e)
Fv
1
mv
2
2
F t
Fv
t
03 - (PUC RJ)
Durante a Olimpíada 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) 1800 J
b) 1260 J
c) 300 J
d) 180 J
e) 21 J
04 - (UNIFOR CE)
Um menino de massa 20kg desce por um escorregador de 3,0m de altura em relação à
areia de um tanque, na base do escorregador. Adotando g = 10m/s2, o trabalho realizado
pela força peso do menino vale, em joules,
a) 600
b) 400
c) 300
d) 200
e) 60
05 - (PUC RS)
Um corpo de 2,00kg de massa efetua movimento retilíneo com 5,00 m/s de velocidade,
quando sobre ele passa a atuar uma força de 6,00 N, na mesma orientação da velocidade,
durante 5,00 s. O valor do trabalho realizado pela força nessas condições vale:
a) 200 J
b) 225 J
c) 375 J
d) 400 J
e) 425 J
06 - (UFG GO)
Um carro percorre uma curva plana, horizontal e circular, de raio igual a 1.0 km, com
energia cinética constante igual a 2.105 J.
a) Calcule a força resultante atuando sobre o carro.
b) Qual o trabalho realizado pela força resultante, sobre o carro, ao percorrer 1/4 de
circunferência?
07 - (PUC PR)
Um projétil de chumbo, de massa 10 gramas, é disparado de uma arma cujo cano mede 50
cm de comprimento. Sabendo que, na boca do cano, a velocidade do projétil é de 500 m/s,
o trabalho realizado, em joules, pela força expansiva dos gases resultantes da combustão
da pólvora para expelir este projétil é:
a) 1250000
b) 125000
c) 12500
d) 1250
e) 125
08 - (UFOP MG)
Uma força resultante (F) atua sobre uma partícula em movimento retilíneo, na direção e
no sentido de sua velocidade. O módulo da força (F) varia com a posição (x) da partícula de
acordo com o gráfico abaixo.
25
Força (N)
20
15
10
5
0
0
1 2 3 4
Posição (m)
A variação da energia cinética da partícula, desde x = 0,0 m até x = 4,0 m é:
a)
K = - 5,0 J
b)
K = 15,0 J
c)
K = 25,0 J
d)
K = 35,0 J
e)
K = 45,0 J
09 - (UEL PR)
Um motociclista resolve ir para a praia e pretende levar a sua motocicleta em uma
caminhonete. Para colocar a motociclista na caminhonete ele pode ergue-la verticalmente
ou empurra-la por uma rampa. Considerando desprezíveis as perdas por atrito, assinale a
alternativa correta:
a) O trabalho realizado para elevar a motocicleta verticalmente é maior.
b) O trabalho realizado pelo motociclista, em ambas as situações, é o mesmo.
c) A potência aplicada pelo motociclista, em ambas as situações, é a mesma.
d) O trabalho realizado para elevar a motocicleta ao longo da rampa é menor.
e) A força aplicada para elevar a motocicleta ao longo da rampa é maior.
10 - (UNICAMP SP)
Um carro recentemente lançado pela indústria brasileira tem aproximadamente 1,5t e
pode acelerar, do repouso até uma velocidade escalar de 108km/h, em 10 segundos.
(Fonte: Revista Quatro Rodas)
Adote 1 cavalo vapor (cv) = 750W.
a) Qual o trabalho realizado, nesta aceleração, pelas forças do motor do carro?
b) Qual a potência do motor do carro em cv?
Obs.: Admita que o carro não derrape e despreze o efeito do ar.
11 - (AFA)

A potência da força resultante F que age sobre um objeto de massa m = 1,25kg varia com
o tempo, conforme o gráfico a seguir.
50
P(W)
20
t(s)
0
10
16
Sabendo que em t = 0 a velocidade escalar do objeto vale 10m/s, calcule:

a) o trabalho realizado pela força F , no intervalo de 0 a 16s;
b) a velocidade escalar no instante t = 16s.
12 - (FUVEST SP)
Deseja-se construir uma usina hidrelétrica aproveitando uma queda d’água de 10m de
altura e vazão de 1,0m3 por segundo. Qual a potência teórica máxima dessa usina?
1) Densidade da água: 1,0.103kg.m–3.
2) Aceleração da gravidade: 10 m.s–2.
13 - (UERJ)
Um corpo está apoiado sobre um plano horizontal, com atrito desprezível e sob a ação de
uma força paralela ao plano de apoio.
Plano Horizontal
O diagrama abaixo representa a variação da posição do corpo durante 10 segundos de
ação da força:
F(N)
20
0
5,0
S(m)
A potência desenvolvida pela força, durante o intervalo de tempo referido, é:
a) 10 W
b) 20 W
c) 30 W
d) 50 W
e) 60 W
14 - (UFMG)
Um esquiador de massa m = 70 kg parte do repouso no ponto P e desce pela rampa
mostrada na figura. Suponha
A energia cinética e a velocidade do esquiador quando ele passa pelo ponto Q, que está
5,0 m abaixo do ponto P, são, respectivamente:
a) 50 J e 15 m/s.
b) 350 J e 5,0 m/s
c) 700 J e 10 m/s.
d) 3,5 x 103 J e 10 m/s.
e) 3,5 x 103 J e 20 m/s.
15 - (FUVEST SP)
A figura mostra, num plano vertical, parte dos trilhos do percurso circular de uma
“montanha russa” de um parque de diversões. A velocidade mínima que o carrinho deve
ter, ao passar pelo ponto mais alto da trajetória, para não desgrudar dos trilhos vale, em
metros por segundo.
g
8m
a)
20
b)
40
c)
80
d)
160
e)
320
16 - (UNIRIO RJ)
A figura abaixo representa um carrinho de massa m se deslocando sobre o trilho de uma
montanha russa num local onde a aceleração da gravidade é g = 10 m/s².
Q
P
8
,0m
5
,0m
Considerando que a energia mecânica do carrinho se conserva durante o movimento e, em
P, o modulo da sua velocidade é 8,0 m/s, teremos no ponto Q uma velocidade de módulo
igual a:
a) 5,0 m/s
b) 4,8 m/s
c) 4,0 m/s
d) 2,0 m/s
e) Zero
17 - (UERJ)
Duas goiabas de mesma massa, G1 e G2, desprendem-se, num mesmo instante, de galhos
diferentes. A goiaba G1 cai de uma altura que corresponde ao dobro daquela de que cai G2.
Ao atingirem o solo, a razão
Ec2
Ec1
, entre as energias cinéticas de G2 e G1, terá o seguinte
valor:
a) 1/4
b) 1/2
c) 2
d) 4
18 - (UNIFOR CE)
Uma espingarda de mola dispara horizontalmente uma bala, de massa 20g, com
velocidade de 10m/s. Ao ser armada para o disparo, a mola foi comprimida de 10cm. A
constante elástica da mola, no Sistema Internacional de Unidades, vale
a) 20
b) 50
c) 100
d) 200
e) 500
19 - (UERJ)
Um chaveiro, largado de uma varanda de altura h, atinge a calçada com velocidade . Para
que o velocidade de impacto dobrasse de valor, seria necessário largar esse chaveiro de
uma altura maior, igual a:
a) 2 h
b) 3 h
c) 4 h
d) 6 h
20 - (PUC MG)
Um corpo está em repouso, quando subitamente uma força constante de 10 newtons
começa a atuar sobre ele e, após uma distância de 5,0 metros, a força repentinamente
desaparece. Se a força atuasse apenas até a uma distância de 2,5 metros, esse segundo
valor para a energia cinética seria:
a) igual ao primeiro
b) um quarto do primeiro
c) a metade do primeiro
d) o dobro do primeiro
e) quatro vezes o primeiro
GABARITO:
1) Gab: A
2) Gab: C
3) Gab: B
4) Gab: A
5) Gab: C
6) Gab:
a) Fresultante = 400N;
b) O trabalho realizado por uma resultante centrípeta é nulo.
7) Gab: D
8) Gab: E
9) Gab: B
10) Gab:
a) 6,75.105J;
b) 90cv
11) Gab: a)5,0.102J; b)30m/s
12) Gab: 1,0.105W
13) Gab: A
14) Gab: D
15) Gab: C
16) Gab: D
17) Gab: B
18) Gab: D
19) Gab: C
20) Gab: C