Resumindo Vamos resolver mais exercícios

100 | Extensão E2.F1
TRABALHO E ENERGIA | 101
O trabalho realizado por uma força constante F»num deslocamento retilíneo, D»
x, é igual a:
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Resumindo
5. Considere a figura ao lado.
Selecione a opção correta,
sabendo que a massa da
cabina é 8,0 * 103 kg e que o
movimento de subida da
cabina é uniforme.
W = F Dx cos q
em que F é o módulo da força, Dx é o módulo do deslocamento e q é o
ângulo que a direção da força faz com a direção do deslocamento.
Cabo de
(B) O trabalho realizado pelo peso da cabina num deslocamento de 1,0 * 103 m, inclinado 35° em relação
à horizontal, é - 4,6 * 107 J.
O trabalho realizado pela força gravítica, força conservativa, em qualquer
deslocamento, é o simétrico da variação da energia potencial do sistema
no deslocamento efetuado.
A energia potencial de um sistema é a que é devida à posição relativa das
partículas que constituem o sistema.
6. Uma mulher exerce uma força F» de módulo 200 N
sobre um triciclo com uma criança. Este desloca-se
2,0 m. Sabendo que o trabalho realizado pela força foi
100 J, calcule o valor do ângulo que a direção da força
faz com a direção do deslocamento.
À soma da energia potencial com a energia cinética chamamos energia
mecânica.
Num sistema isolado, a energia mecânica mantém-se constante.
7. Um automóvel de massa 1500 kg desce uma rampa
que faz um ângulo de 10º com a horizontal. Calcule o
trabalho realizado pelo peso do carro num deslocamento de 100 m ao longo da rampa.
Vamos resolver mais exercícios
8. Um esquiador de 60 kg desce 200 m ao longo de uma
encosta que faz um ângulo de 25º com a horizontal. A
força de atrito que sobre ele atua é 20,0 N. Calcule o
trabalho realizado por cada uma das forças que atuam
no esquiador durante a descida.
3. Calcule o trabalho realizado por cada uma das forças
representadas na figura seguinte, num deslocamento
de 25,0 m.
»
F
q
»
F2
5,0 kg
»
25° F
Calcule:
9. Um fardo de 5,0 t é elevado à altura de 30,0 m por um
guindaste, com velocidade constante. Calcule o trabalho realizado por todas as forças que atuam no
fardo durante a subida.
F1 = 430 N
F2 = 123 N
10. Um carrinho de montanha-russa tem 600 kg de
massa, incluindo os passageiros. Quando se encontra
a uma altura de 30,0 m, ponto A, tem uma velocidade
de 12,0 m/s.
4. Um corpo de massa 5,0 kg sobe um plano inclinado
»
com velocidade constante atuado por uma força F.
Desprezando a força de atrito, selecione a afirmação
verdadeira.
(A) O módulo da força exterior que atua no corpo é
igual ao módulo do peso do corpo.
(B) O trabalho realizado pelo peso do corpo na subida
é negativo.
2.1. o módulo da força que atua no corpo;
(C) O peso do corpo não realiza trabalho durante a
subida.
2.2. o módulo da aceleração do corpo.
(D) O trabalho realizado pela força F»é nulo.
(A)
(B)
Ep
Ep
h
(C)
h
(D)
Ep
Ep
h
h
13. Um jogo de feira consiste em projetar um carrinho
ao longo de um plano inclinado e fazer tocar a campainha.
2m
45°
Calcule a energia cinética que o jogador deve comunicar ao carrinho de massa 20,0 kg para que este
consiga bater, com velocidade 2,0 m/s, na campainha que se encontra à distância de 2,0 m, supondo:
13.1. as forças de atrito desprezáveis;
A
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A variação da energia cinética experimentada pelo
corpo num deslocamento Dx = 2,0 m foi de 30 J.
38°
12. Selecione o gráfico que traduz como varia a energia
potencial de um sistema corpo + Terra quando o
corpo desce um plano inclinado de ângulo q.
(D) O trabalho realizado pelo peso da cabina num deslocamento de 1,0 * 103 m, inclinado 35° em relação
à horizontal, é igual à variação da energia potencial
do sistema.
O trabalho realizado por uma força conservativa é independente do caminho efetuado pelo seu ponto de aplicação.
»
F1
11. Um automóvel cuja velocidade é 90,0 km/h choca
contra um muro e para. Considerando o solo com as
mesmas características do muro, qual seria a altura,
em relação ao solo, de que o automóvel deveria cair
para sofrer os mesmos danos?
(C) Se o ângulo assinalado na figura fosse maior do
que 35º, o trabalho realizado pelo peso seria
menor do que na situação representada.
WFg = - DEp
2. O corpo de massa 5,0 kg representado na figura
»
seguinte move-se atuado pela força F.
35°
(A) O trabalho realizado pelo
elevação
peso da cabina num deslocamento de 1,0 * 103 m,
inclinado 35° em relação à horizontal, é 4,6 * 107 J.
O Teorema do Trabalho-Energia relaciona o trabalho realizado pela resultante de todas as forças que atuam num corpo com a variação da energia
cinética desse corpo.
WFresultante = DEc
1. Considere a figura seguinte. Se o módulo da força for
15,0 N e o ângulo q = 25º, calcule o trabalho realizado
pela força F»num deslocamento de 30 m ao longo do
plano horizontal.
Calcule a velocidade do carrinho no ponto B e no
ponto C.
Cabo de
suporte
13.2. que a força de atrito é constante e tem módulo
100 N.
C
30,0 m
25,0 m
B
12,0 m