Potência Mecânica - NS Aulas Particulares

Potência Mecânica
1. (Upe 2013) Considerando-se um determinado LASER que emite um feixe de luz cuja
potência vale 6,0 mW, é CORRETO afirmar que a força exercida por esse feixe de luz, quando
incide sobre uma superfície refletora, vale
Dados: c = 3,0 x 108 m/s
4
a) 1,8 x 10 N
b) 1,8 x 105 N
c) 1,8 x 106 N
d) 2,0 x 1011 N
e) 2,0 x 10-11 N
2. (G1 - cftmg 2013) Um motor é capaz de desenvolver uma potência de 500 W. Se toda essa
potência for usada na realização do trabalho para a aceleração de um objeto, ao final de 2,0
minutos sua energia cinética terá, em joules, um aumento igual a
a) 2,5.102.
b) 1,0.103.
c) 3,0.103.
d) 6,0.104.
3. (G1 - ifsp 2013) O Engenheiro de Obras Dejair observa um guindaste que ergue uma viga
de cimento de 500 kg até uma altura de 3 metros do chão. Nesse mesmo intervalo de tempo, o
seu operário consegue içar, por meio de uma roldana fixa, até uma altura de 8 metros do chão,
10 sacos de cimento de 20 kg cada.
A partir desses dados e adotando a aceleração da gravidade de 10 m/s2, ele faz as seguintes
afirmações:
I. A potência média desenvolvida pelo operário é maior do que a do guindaste.
II. A potência média desenvolvida pelo guindaste é de 15.000 W.
III. Cada saco de cimento armazena 16.000 joules de energia potencial aos 8 m de altura.
Está(ão) correta(s) apenas
a) I.
b) II.
c) I e II.
d) I e III.
e) II e III.
4. (Fgv 2013) A montadora de determinado veículo produzido no Brasil apregoa que a
potência do motor que equipa o carro é de 100 HP (1HP  750W) . Em uma pista horizontal e
retilínea de provas, esse veículo, partindo do repouso, atingiu a velocidade de 144 km/h em 20
s. Sabendo que a massa do carro é de 1 000 kg, o rendimento desse motor, nessas condições
expostas, é próximo de
a) 30%.
b) 38%.
c) 45%.
d) 48%.
e) 53%.
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5. (G1 - ifsp 2012) Para modernizar sua oficina, um marceneiro foi a uma loja de ferramentas e
pediu ao vendedor que lhe mostrasse uma furadeira e uma serra elétrica. Ao consultar os
manuais de instrução, obteve as informações mostradas na tabela.
Furadeira
Serra elétrica
Potência (W)
500
1500
Segundo suas estimativas, a furadeira e a serra elétrica seriam utilizadas diariamente, em
média, por 15 minutos e 30 minutos, respectivamente. Dessa forma, fazendo rápidos cálculos,
descobriu que, se comprasse as ferramentas e as utilizasse pelo tempo previsto, ao final de um
mês de trinta dias a energia elétrica consumida pelas ferramentas, em kW.h, seria igual a
a) 18,25.
b) 26,25.
c) 29,50.
d) 32,50.
e) 36,75.
6. (Espcex (Aman) 2012) Uma força constante F de intensidade 25 N atua sobre um bloco e
faz com que ele sofra um deslocamento horizontal. A direção da força forma um ângulo de 60°
com a direção do deslocamento. Desprezando todos os atritos, a força faz o bloco percorrer
uma distância de 20 m em 5 s.
A potência desenvolvida pela força é de:
Dados: Sen60  0,87; Cos60º  0,50.
a) 87 W
b) 50 W
c) 37 W
d) 13 W
e) 10 W
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TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Para transportar os operários numa obra, a empresa construtora montou um elevador que
consiste numa plataforma ligada por fios ideais a um motor instalado no telhado do edifício em
construção. A figura mostra, fora de escala, um trabalhador sendo levado verticalmente para
cima com velocidade constante, pelo equipamento. Quando necessário, adote g = 10 m/s 2.
7. (G1 - ifsp 2012) Considerando que a massa total do trabalhador mais plataforma é igual a
300 kg e sabendo que com esse elevador o trabalhador sobe um trecho de 6 m em 20 s,
pode-se afirmar que, desconsiderando perdas de energia, a potência desenvolvida pelo motor
do elevador, em watts, é igual a
a) 2 000.
b) 1 800.
c) 1 500.
d) 900.
e) 300.
8. (Ufrgs 2011) O resgate de trabalhadores presos em uma mina subterrânea no norte do
Chile foi realizado através de uma cápsula introduzida numa perfuração do solo até o local em
que se encontravam os mineiros, a uma profundidade da ordem de 600 m. Um motor com
potência total aproximadamente igual a 200,0 kW puxava a cápsula de 250 kg contendo um
mineiro de cada vez.
Considere que para o resgate de um mineiro de 70 kg de massa a cápsula gastou 10 minutos
para completar o percurso e suponha que a aceleração da gravidade local é 9,8 m / s2 . Não
se computando a potência necessária para compensar as perdas por atrito, a potência
efetivamente fornecida pelo motor para içar a cápsula foi de
a) 686 W.
b) 2.450 W.
c) 3.136 W.
d) 18.816 W.
e) 41.160 W.
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9. (Unesp 2011) A quantidade de energia informada na embalagem de uma barra de chocolate
é igual a 200 kcal. Após o consumo dessa barra, uma pessoa decide eliminar a energia
adquirida praticando uma corrida, em percurso plano e retilíneo, com velocidade constante de
1,5 m/s, o que resulta em uma taxa de dissipação de energia de 500 W.
Considerando 1 kcal  4200 J , quantos quilômetros, aproximadamente, a pessoa precisará
correr para dissipar a mesma quantidade de calorias ingeridas ao comer o chocolate?
10. (Ufpb 2011) Um corredor de 80 kg de massa gasta 2 s para percorrer os primeiros 10 m de
uma corrida.
Admitindo que, ao chegar aos 10 m, a sua velocidade era de 10 m/s, conclui-se que a potência
média do corredor, nesse trecho da corrida, foi de:
a) 100 W
b) 200 W
c) 500 W
d) 1000 W
e) 2000 W
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Gabarito:
Resposta da questão 1:
[E]
P  F.v  F 
P 6x103

 2,0x1011N
v
3x108
Resposta da questão 2:
[D]
Dados: P  500W; Δt  2min  120s.
Aplicando o Teorema da Energia Cinética: o Trabalho da Força Resultante é igual à variação
da Energia Cinética.
τRe s  ΔECin  P Δt  ΔECin  500  120  ΔECin 
ΔECin  6  104 J.
Resposta da questão 3:
[A]
Analisando cada uma das afirmações:
I. Correta. Nesse caso, a potência é calculada pela razão entre a energia potencial (m g h)
adquirida e o intervalo de tempo ( Δt ) de operação, que o mesmo para as duas operações.
Calculando as potências do guindaste (PG) e do operário (PO).
500  10  3

P 
m g h  G
Δt
P

200
 10  8
Δt
P 
 O
Δt
15000
.
Δt
16000
 PO 
.
Δt
 PG 
 PO  PG .
II. Incorreta, pois não foi fornecido o tempo de operação.
III. Incorreta. A energia potencial armazenada por cada saco de cimento é:
EPot  m g h  20  10  8  1.600 J.
Resposta da questão 4:
[E]
Dados: v0 = 0; v = 144 km/h = 40 m/s; m = 1.000 kg; t  20s; PT  75.000 W  7,5  104 W.
Calculando a energia cinética adquirida pelo veículo:
Ecin 
m v 2 m v 02 1000  402


 0  Ecin  80  10 4 J.
2
2
2
A potência útil é:
Pu 
Ecin 80  104

t
20
 Pu  4  104 W.
Calculando o rendimento do motor:

Pu
4  104

 0,53    53%.
PT 7,5  104
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Resposta da questão 5:
[B]
Tempo mensal de operação em horas:
min
Furadeira: Δt f  15
 30 dias  450 min  7,5 h.
dia
min
Serra: Δt s  30
 30 dias  900 min  15 h.
dia
Calculando os consumos:
 E f  0,5 kW  7,5 h  3,75 kW  h
E  P  t 
 ES  1,5 kW  15 h  22,5 kW  h
 E  3,75  22,5 
E  26,25 kW  h.
Resposta da questão 6:
[B]
A potência média é:

Pm  Fcos600
 ΔΔSt  25x0,5x 205  50W.
Resposta da questão 7:
[D]
A potência é a razão entre a energia potencial transferida e o tempo de deslocamento.
Epot m gh 300 10  6 
Pot 


 Pot  900 W.
t
t
20
Resposta da questão 8:
[C]
P
W mgh 320x9,8x600


 3136W .
Δt
Δt
10x60
Resposta da questão 9:
P
W
200x4200
84x104
 500 
 Δt 
 1680s
Δt
Δt
500
V
ΔS
ΔS
 1,5 
 ΔS  2,52km .
Δt
1680
Resposta da questão 10:
[E]
1
1
mV 2
x80x102
W ΔEC 2
Pm 


 2
 2000W .
Δt
Δt
Δt
2
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