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Colégio FAAT
Ensino Fundamental e Médio
Lista de Exercícios 1_4° BIMESTRE
Nome:
Turma: 1° EM
Nº
Profa Kelly
Data:
Conteúdo:


Trabalho de uma força;
Energia mecânica - trabalho.
1 - Um corpo de massa m desliza sobre o plano horizontal, sem atrito ao longo do eixo AB, sob ação
das forças F1 e F2 de acordo com a figura a seguir. A força F1 é constante, tem módulo igual a 10 N
e forma com a vertical um ângulo θ = 30°.
A força F2 varia de acordo com o gráfico a seguir:
Dados sen 30º = cos = 60º = 1/2
O trabalho realizado pela força resultante (F1; F2) para que o corpo sofra um deslocamento de 0 a
4 m, em joules, vale
a) 20
d) 50
b) 47
e) 40
c) 27
2 - 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 cos 20° = 0,94 o sem 20° = 0,34 e
a g = 10 m/s².
Faça o diagrama de corpo livre e calcule o trabalho realizado pelo entregador sobre o pacote até
este alcançar a carroceria do veículo.
3 - Um elevador de 500 kg deve subir uma carga de 2,5 toneladas a uma altura de 20 metros, em
um tempo inferior a 25 segundos. Qual deve ser a potência média mínima do motor do elevador,
em kW?
Dado: g = 10 m/s².
a) 20
d) 38
b) 16
e) 15
c) 24
4 - Em uma bancada horizontal da linha de produção de uma indústria, um amortecedor fixo na
bancada tem a função de reduzir a zero a velocidade de uma caixa, para que um trabalhador possa
pegá-la. Esse amortecedor contém uma mola horizontal de constante elástica k = 180 N/m e um
pino acoplado a ela, tendo esse conjunto massa desprezível. A caixa tem massa m = 3 kg e
escorrega em linha reta sobre a bancada, quando toca o pino do amortecedor com velocidade V 0.
Sabendo que o coeficiente de atrito entre as superfícies da caixa e da bancada é 0,4, que a
compressão máxima sofrida pela mola quando a caixa para é de 20 cm e adotando g = 10 m/s 2,
calcule o trabalho, em joules, realizado pela força de atrito que atua sobre a caixa desde o instante
em que ela toca o amortecedor até o instante em que ela para.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Um estudante movimenta um bloco homogêneo de massa M, sobre uma superfície horizontal, com
forças de mesmo módulo F, conforme representa a figura abaixo.
Em X, o estudante empurra o bloco; em Y, o estudante puxa o bloco; em Z, o estudante empurra o
bloco com força paralela ao solo.
5 - O trabalho (W) realizado pelo estudante para mover o bloco nas situações apresentadas, por
uma mesma distância d, é tal que
a) WX  WY  WZ .
d) WX  WY  WZ .
b) WX  WY  WZ .
e) WX  WY  WZ .
c) WX  WY  WZ .
6 - Um bloco, puxado por meio de uma corda inextensível e de massa desprezível, desliza sobre
uma superfície horizontal com atrito, descrevendo um movimento retilíneo e uniforme. A corda faz
um ângulo de 53° com a horizontal e a tração que ela transmite ao bloco é de 80 N. Se o bloco
sofrer um deslocamento de 20 m ao longo da superfície, o trabalho realizado pela tração no bloco
será de:
(Dados: sen 53° = 0,8 e cos 53° = 0,6)
a) 480 J
d) 1280 J
b) 640 J
e) 1600 J
c) 960 J
7 - Um objeto é deslocado em um plano sob a ação de uma força de intensidade igual a 5 N,
percorrendo em linha reta uma distância igual a 2 m.
Considere a medida do ângulo entre a força e o deslocamento do objeto igual a 15º, e T o trabalho
realizado por essa força. Uma expressão que pode ser utilizada para o cálculo desse trabalho, em
joules, é T= 5 x 2 x sen ϴ.
Nessa expressão, ϴ equivale, em graus, a:
a) 15
c) 45
b) 30
d) 75
8 - Considere um lançador de bolinhas de tênis, colocado em um terreno plano e horizontal. O
lançador é posicionado de tal maneira que as bolinhas são arremessadas de 80 cm do chão em
uma direção que faz um ângulo de 30 graus com a horizontal. Desconsiderando efeitos de rotação
da bolinha e resistência do ar, a bolinha deve realizar uma trajetória parabólica. Sabemos também
que a velocidade de lançamento da bolinha é de 10,8 km/h. Qual é o módulo da velocidade da
bolinha quando ela toca o chão? Se necessário, considere que a aceleração da gravidade seja igual
a 10 m/s² e que uma bolinha de tênis tenha 50 g de massa.
a) 3 m/s
d) 14,4 km/h
b) 5 m/s
e) 21,6 km/h
c) 6 m/s
9 - A figura abaixo ilustra (fora de escala) o trecho de um brinquedo de parques de diversão, que
consiste em uma caixa onde duas pessoas entram e o conjunto desloca-se passando pelos pontos
A, B, C e D até atingir a mola no final do trajeto. Ao atingir e deformar a mola, o conjunto entra
momentaneamente em repouso e depois inverte o sentido do seu movimento, retornando ao ponto
de partida.
No exato instante em que o conjunto (2 pessoas + caixa) passa pelo ponto A sua velocidade é igual
a vA = 10 m/s.
Considerando que o conjunto possui massa igual a 200 kg qual é a deformação que a mola ideal,
de constante elástica 1100 N/m sofre quando o sistema atinge momentaneamente o repouso?
Utilize g = 10 m/s² e despreze qualquer forma de atrito.
a) 3,7 m
c) 4,3 m
b) 4,0 m
d) 4,7 m
10 - Um carro, em um trecho retilíneo da estrada na qual trafegava, colidiu frontalmente com um
poste. O motorista informou um determinado valor para a velocidade de seu veículo no momento
do acidente. O perito de uma seguradora apurou, no entanto, que a velocidade correspondia a
exatamente o dobro do valor informado pelo motorista.
Considere EC1 a energia cinética do veículo calculada com a velocidade informada pelo motorista e
EC2 aquela calculada com o valor apurado pelo perito.
A razão EC1/EC2 corresponde a:
a) 1/2
c) 1
b) 1/4
d) 2
11 - Observe a figura abaixo.
Uma força constante "F" de 200 N atua sobre o corpo, mostrado na figura acima, deslocando-o por
10 s sobre uma superfície, cujo coeficiente de atrito vale 0,2.
Supondo que, inicialmente, o corpo encontrava-se em repouso, e considerando a gravidade local
como sendo 10 m/s² pode-se afirmar que o trabalho da força resultante, que atuou sobre o bloco,
em joules, foi igual a:
a) 20000
d) 64000
b) 32000
e) 80000
c) 40000
12 - Para fazer um projeto da barragem de uma usina hidrelétrica de 19,8 m de altura, o projetista
considerou um pequeno volume de água ΔV caindo do topo da barragem a uma velocidade inicial
de 2 m/s sobre as turbinas na base da barragem. Considerando o exposto, calcule a velocidade do
volume de água ΔV ao chegar à turbina na base da barragem.
Dados:
Densidade da água: ρ = 1 g/cm³
g = 10m/s2
13 - Duas gotas de orvalho caem de uma mesma folha de árvore, estando ambas a uma altura h
do solo. As gotas possuem massas m1 e m2, sendo m2 = m1. Ao atingirem o solo, suas velocidades
e energias cinéticas são, respectivamente, v1, E1 e v2, E2.
Desprezando o atrito e o empuxo, determine as razões v1/v2 e E1/E2.
14 - Considere um automóvel de passeio de massa m e um caminhão de massa M. Assuma que o
caminhão tem velocidade de módulo V. Qual o módulo da velocidade do automóvel para que sua
energia cinética seja a mesma do caminhão?
1/2
M
 
a)  m 
12
V.
M
V.
b) m
M 
 V
c)  m 
.
M 12
V .
d) m
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Leia o texto:
Andar de bondinho no complexo do Pão de Açúcar no Rio de Janeiro é um dos passeios aéreos
urbanos mais famosos do mundo. Marca registrada da cidade, o Morro do Pão de Açúcar é
constituído de um único bloco de granito, despido de vegetação em sua quase totalidade e tem mais
de 600 milhões de anos.
O passeio completo no complexo do Pão de Açúcar inclui um trecho de bondinho de
aproximadamente 540 m da Praia Vermelha ao Morro da Urca, uma caminhada até a segunda
estação no Morro da Urca, e um segundo trecho de bondinho de cerca de 720 m do Morro da Urca
ao Pão de Açúcar
15 - A altura do Morro da Urca é de 220 m e a altura do Pão de Açúcar é de cerca de 400 m ambas
em relação ao solo. A variação da energia potencial gravitacional do bondinho com passageiros de
massa total M = 5000 kg no segundo trecho do passeio, é
(Use g = 10 m/s²)
a) 11 x 106 J
c) 31 x 106 J
b) 20 x 106 J
d) 9 x 106 J
16 - Um carro, de massa 1000 kg, passa pelo ponto superior A de um trecho retilíneo, mas inclinado,
de certa estrada, a uma velocidade de 72 km/h. O carro se desloca no sentido do ponto inferior B,
100 m abaixo de A, e passa por B a uma velocidade de 108 km/h.
A aceleração da gravidade local é de 10 m/s 2. O módulo do trabalho realizado pelas forças
dissipativas sobre o carro em seu deslocamento de A para B vale, em joules,
a) 1,0 x 105
d) 1,7 x 106
b) 7,5 x 105
e) 2,5 x 106
c) 1,0 x 106
17 - Um carrinho parte do repouso, do ponto mais alto de uma montanha-russa. Quando ele está a
10 m do solo, a sua velocidade é de 1 m/s. Desprezando todos os atritos e considerando a
aceleração da gravidade igual a 10 m/s² podemos afirmar que o carrinho partiu de uma altura de
a) 10,05 m
d) 20,04 m
b) 12,08 m
e) 21,02 m
c) 15,04 m
18 - O gráfico a seguir mostra a energia cinética de um pequeno bloco em função da altura. Na
altura h = 0 a energia potencial gravitacional do bloco é nula. O bloco se move sobre uma superfície
com atrito desprezível. Calcule a energia potencial gravitacional máxima do bloco, em joules.
19 - Uma pequena caixa é lançada em direção ao solo, sobre um plano inclinado, com velocidade
igual a 3,0 m/s. A altura do ponto de lançamento da caixa, em relação ao solo, é igual a 0,8 m.
Considerando que a caixa desliza sem atrito, estime a sua velocidade ao atingir o solo.
Utilize: Aceleração da gravidade = 10 m/s2.
20 - Um corpo de massa 5 kg, que se movimenta com velocidade constante, sofreu um aumento
em sua velocidade de 4 m/s e sua energia cinética passou a ser de 1000 J. Sendo assim, a
velocidade do corpo antes do referido aumento era de
a) 10 m/s.
c) 16 m/s.
b) 12 m/s.
d) 18 m/s.
21 - Um esquilo “voador” consegue planar do alto de uma árvore, a uma altura de 10 m até o chão,
com velocidade constante de 5 m/s. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 e a massa
do esquilo 2 kg, é CORRETO afirmar que o trabalho da força de sustentação que atua sobre o
esquilo ao longo desse deslocamento é de
a) 50 J
d) – 25 J
b) – 200 J
e) -50 J
c) – 20 J
22 - A ilustração abaixo representa um bloco de 2 kg de massa, que é comprimido contra uma mola
de constante elástica k = 200 N/m. Desprezando qualquer tipo de atrito, é CORRETO afirmar que,
para que o bloco atinja o ponto B com uma velocidade de 1,0 m/s, é necessário comprimir a mola
em:
a) 0,90 cm
d) 81,0 cm
b) 90,0 cm
e) 9,0 cm
c) 0,81 m
GABARITO
Questão
Resposta
1
B
2
 = 633,6 J
3
C
4
 = -2,4 J
5
B
6
C
7
D
8
B
9
B
10
B
11
D
12
v = 20 m/s
13
v1/v2 = 1
E1/E2 = 1/2
14
A
15
D
16
B
17
A
18
EPg = 6 J
19
v = 5 m/s
20
C
21
B
22
E