EXERCÍCOS DE FÍSICA - Professor Fabio Teixeira · Web view... é puxado verticalmente por um cabo para o alto de uma construção, à velocidade constante de 0,5 m/s. Considerando-se

Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______

TRABALHO E ENERGIA1. (Ufpe 2007) Uma bolinha de massa m = 200 g é largada do repouso de uma altura h, acima de uma mola ideal, de constante elástica k = 1240 N/m, que está fixada no piso (ver figura). Ela colide com a mola comprimindo-a por Ðx = 10 cm. Calcule, em metros, a altura inicial h. Despreze a resistência do ar.

2. (UNICAMP 2007) Como é mencionado no texto 6 da coletânea apresentada, a disponibilidade de água é essencial para a agricultura. Um projeto do governo brasileiro, que pretende aumentar a irrigação na região Nordeste, planeja a transposição das águas do Rio São Francisco. O projeto é dividido em duas partes: Eixo Norte e Eixo Leste. Em seu Eixo Norte, serão bombeados cerca de 50m¤/s de água do rio até uma altura de 160m, para posterior utilização pelas populações locais. Considere g = 10m/s£ e a densidade da água igual a 1,0g/cm¤.

a) Qual será a massa de água bombeada em cada segundo no Eixo Norte?b) Qual será o aumento de energia potencial gravitacional dessa massa?c) Conhecendo a quantidade de água bombeada em cada segundo e o correspondente aumento da energia potencial gravitacional, o engenheiro pode determinar a potência do sistema de bombeamento, que é um dado crucial do projeto dos Eixos. No Eixo Leste, planeja-se gastar cerca de 4,2 ×10ªJ em um minuto de bombeamento da água. Determine a potência do sistema do Eixo Leste.

3. Um projétil de 2 kg de massa é lançado obliquamente em relação a um plano horizontal, formando um ângulo de 45° com o mesmo, e gasta 10 s para atingir o ponto mais alto de sua trajetória. Determine:a) a energia cinética do projétil no instante do lançamento.b) a energia potencial no ponto mais alto da trajetória.4. (Puc-rio 2007) Uma bola de tênis, de massa igual a 100 g, é lançada para baixo, de uma altura h, medida a partir do chão, com uma velocidade inicial de 10 m/s. Considerando g = 10 m/s£ e sabendo que a velocidade com que ela bate no chão é de 15 m/s, calcule:a) o tempo que a bola leva para atingir o solo;b) a energia cinética da bola ao atingir o solo;c) a altura inicial do lançamento h.5. (Ufg 2006) Nas usinas hidroelétricas, a energia potencial gravitacional de um reservatório de água é convertida em energia elétrica através de turbinas. Uma usina de pequeno porte possui vazão de água de 400 m¤/s, queda de 9 m, eficiência de 90% e é utilizada para o abastecimento de energia elétrica de uma comunidade cujo consumo per capita mensal é igual a 360 kWh. Calcule:a) a potência elétrica gerada pela usina;b) o número de habitantes que ela pode atender.Considere: g = 10 m/s£6. (Unesp 2007) Em vários países no mundo, os recursos hídricos são utilizados como fonte de energia elétrica. O princípio de funcionamento das hidrelétricas está baseado no aproveitamento da energia potencial gravitacional da água, represada por uma barragem, para movimentar turbinas que convertem essa energia em energia elétrica. Considere que 700 m¤ de água chegam por segundo a uma turbina situada 120 m abaixo do nível da represa. Se a massa específica da água é 1000 kg/m¤ e considerando g = 10 m/s£, calcule a potência fornecida pelo fluxo de água.7. (Unicamp 2003) Algumas técnicas usadas para determinar a absorção óptica de um gás baseiam-se no fato de que a energia luminosa absorvida é transformada em energia térmica, elevando assim a temperatura do gás que está sendo investigado.Um feixe de luz laser atravessa uma câmara fechada contendo um gás a pressão atmosférica (10¦ Pa) e temperatura ambiente (300 K). A câmara tem volume constante e a potência do laser é 5 x 10£ W, sendo que 1% da energia incidente é absorvida ao atravessar o gás.a) Calcule a energia absorvida pelo gás na passagem de um pulso do feixe de luz laser que dura 2 x 10¤ s.b) Sendo a capacidade térmica do gás igual a 2,5 x 10£ J/K, qual é a elevação de temperatura do mesmo gás, causada pela absorção do pulso luminoso?c) Calcule o aumento de pressão produzido no gás devido à passagem de um pulso. Se esse pulso é repetido a uma freqüência de 100 Hz, em que região do gráfico adiante, que representa os níveis sonoros da audição humana em função da freqüência, situa-se o experimento?

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8. (Unicamp 2003) Um corpo que voa tem seu peso P equilibrado por uma força de sustentação atuando sobre a superfície de área A das suas asas. Para vôos em baixa altitude esta força pode ser calculada pela expressãoP/A = 0,37 V£onde V é uma velocidade de vôo típica deste corpo. A relação P/A para um avião de passageiros é igual a 7200 N/m£ e a distância b entre as pontas das asas (envergadura) é de 60 m. Admita que a razão entre as grandezas P/A e b é aproximadamente a mesma para pássaros e aviões.

a) Estime a envergadura de um pardal.b) Calcule a sua velocidade de vôo.c) Em um experimento verificou-se que o esforço muscular de um pássaro para voar a 10 m/s acarretava um consumo de energia de 3,2 J/s. Considerando que 25% deste consumo é efetivamente convertido em potência mecânica, calcule a força de resistência oferecida pelo ar durante este vôo.9. (Unifesp 2005) Avalia-se que um atleta de 60kg, numa prova de 10000m rasos, desenvolve uma potência média de 300W.a) Qual o consumo médio de calorias desse atleta, sabendo que o tempo dessa prova é de cerca de 0,50h?Dado: 1 cal = 4,2 J.b) Admita que a velocidade do atleta é constante. Qual a intensidade média da força exercida sobre o atleta durante a corrida?

10. (Unifesp 2007) Uma das alternativas modernas para a geração de energia elétrica limpa e relativamente barata é a energia eólica. Para a avaliação preliminar da potência eólica de um gerador situado em um determinado local, é necessário calcular a energia cinética do vento que atravessa a área varrida pelas hélices desse gerador por unidade de tempo.a) Faça esse cálculo para obter a potência média disponível, em watts, de um gerador eólico com hélices de 2,0 m de comprimento, colocado em um lugar onde, em média, a velocidade do vento, perpendicular à área varrida pelas hélices, é de 10 m/s.Dados: área do círculo: A = ™r£ (adote ™ = 3,1); densidade do ar: d(ar) = 1,2 kg/m¤.b) Mesmo em lugares onde o vento é abundante, há momentos de calmaria ou em que sua velocidade não é suficiente para mover as pás do gerador. Indique uma forma para se manter o fornecimento de energia elétrica aos consumidores nessas ocasiões.11. (Ufg 2006) Um bloco de massa igual a 0,5 kg é abandonado, em repouso, 2 m acima de uma mola vertical de comprimento 0,8 m e constante elástica igual a 100 N/m, conforme o diagrama.

Calcule o menor comprimento que a mola atingirá. Considere g = 10 m/s£.12. (Ufpe 2006) Um pequeno bloco, de massa m = 0,5 kg, inicialmente em repouso no ponto A, é largado de uma altura h = 0,8 m. O bloco desliza, sem atrito, ao longo de uma superfície e colide com um outro bloco, de mesma massa, inicialmente em repouso no ponto B (veja a figura a seguir). Determine a velocidade dos blocos após a colisão, em m/s, considerando-a perfeitamente inelástica.

13. (Ufpe 2006) Uma bolinha presa a um fio de comprimento L = 1,6 m que está fixado no teto, é liberada na posição indicada na figura (ponto A). Ao passar pela posição vertical, o fio encontra um pino horizontal fixado a uma distância h = 1,25 m (ver figura). Calcule o módulo da velocidade da bolinha, em m/s, no instante em que a bolinha passa na altura do pino (ponto B).





14. (Ufpe 2006) Um pequeno projétil, de massa m = 60 g, é lançado da Terra com velocidade de módulo V³ = 100 m/s, formando um ângulo de 30° com a horizontal. Considere apenas o movimento ascendente do projétil, ou seja, desde o instante do seu lançamento até o instante no qual ele atinge a altura máxima. Calcule o trabalho, em joules, realizado pela gravidade terrestre (força peso) sobre o projétil durante este intervalo de tempo. Despreze a resistência do ar ao longo da trajetória do projétil.16. (Ufpe 2006) Um pequeno bloco, de massa m = 0,5 kg, inicialmente em repouso no ponto A, é largado de uma altura h = 1,6 m. O bloco desliza, sem atrito, ao longo de uma superfície e colide, no ponto B, com uma mola de constante elástica k=100 N/m (veja a figura a seguir). Determine a compressão máxima da mola, em cm.

17. (Ufrj 2005) Dois jovens, cada um com 50 kg de massa, sobem quatro andares de um edifício. A primeira jovem, Heloísa, sobe de elevador, enquanto o segundo, Abelardo, vai pela escada, que tem dois lances por andar, cada um com 2,0 m de altura.a) Denotando por W(A) o trabalho realizado pelo peso de Abelardo e por W(H) o trabalho realizado pelo peso de Heloísa, determine a razão W(A) / W(H).b) Supondo que são nulas suas velocidades inicial e final, calcule a variação de energia mecânica de cada jovem ao realizar o deslocamento indicado.

18. (Ufscar 2005) Quino, criador da personagem Mafalda, é também conhecido por seus quadrinhos repletos de humor chocante. Aqui, o executivo do alto escalão está prestes a cair em uma armadilha fatal.

Considere que:- o centro de massa do tubo suspenso, relativamente à parte inferior do tubo, está localizado a uma distância igual à altura da cartola do executivo;- a distância do centro de massa do tubo até o topo da cartola é 3,2 m;- a vertical que passa pelo centro de massa do tubo passa também pela cabeça do executivo;- o tubo tem massa de 450 kg e, durante uma queda, não sofreria ação significativa da resistência do ar, descendo com aceleração de 10 m/s£;- comparativamente à massa do tubo, a corda tem massa que se pode considerar desprezível.a) Após esmagar a cartola, sem resistência significativa, com que velocidade, em m/s, o tubo atingiria a cabeça do executivo?b) Para preparar a armadilha, o tubo foi içado a 5,5 m do chão pela própria corda que posteriormente o sustentou. Determine o trabalho, em J, realizado pela força peso na ascensão do tubo.19. (Unesp 2004)

O gráfico da figura representa a velocidade em função do tempo de um veículo de massa 1,2 x 10¤ kg, ao se afastar de uma zona urbana.a) Determine a variação da energia cinética do veículo no intervalo de 0 a 12 segundos.b) Determine o trabalho da força resultante atuando no veículo em cada um dos seguintes intervalos: de 0 a 7 segundos e de 7 a 12 segundos.20. (Unicamp 2003) Um cartaz de uma campanha de segurança nas estradas apresenta um carro acidentado com a legenda "de 100 km/h a 0 km/h em 1 segundo", como forma de alertar os motoristas para o risco de acidentes.a) Qual é a razão entre a desaceleração média e a aceleração da gravidade, aÝ/g?b) De que altura o carro deveria cair para provocar uma variação de energia potencial igual à sua variação de energia cinética no acidente?c) A propaganda de um carro recentemente lançado no mercado apregoa uma "aceleração de 0 km/h a 100 km/h em 14 segundos". Qual é a potência mecânica necessária para isso, considerando que essa




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______aceleração seja constante? Despreze as perdas por atrito e considere a massa do carro igual a 1000 kg.21. (Unicamp 2005) Num conjunto arco e flecha, a energia potencial elástica é transformada em energia cinética da flecha durante o lançamento. A força da corda sobre a flecha é proporcional ao deslocamento x, como ilustrado na figura.a) Quando a corda é solta, o deslocamento é x = 0,6 m e a força é de 300 N. Qual a energia potencial elástica nesse instante?b) Qual será a velocidade da flecha ao abandonar a corda? A massa da flecha é de 50 g. Despreze a resistência do ar e a massa da corda.

22. (Ufc 2006) Os gráficos da posição x(t), da velocidade instantânea v(t) e da energia cinética Ec(t), de uma partícula, em função do tempo, são mostrados na figura a seguir.

Determine:a) a velocidade da partícula em t = 1,0 s. b) a aceleração instantânea da partícula. c) a força resultante que atua na partícula. d) o valor da posição da partícula em t = 2,0 s. e) a velocidade média no intervalo de tempo entre t = 1,0 s e t‚ = 2,0 s.23. (Ufsm 2006) Em uma corrida com velocidade constante, 1690 cal de energia absorvidas da alimentação foram transformadas em energia cinética de translação de um índio de 84 kg. Considerando 1 cal ¸ 4,2J, o módulo da velocidade do índio foi, em m/s, dea) 2. b) 4. c) 6. d) 9. e) 13.24. (Pucmg 2006) A potência média desenvolvida pela pessoa, enquanto subia a escada foi de, em watts:a) 2400 b) 0 c) 80 d) 30025. (Pucmg 2006) Uma pessoa de 80 kg sobe a escada de sua residência de 15 degraus, cada um com 20 cm de altura, em 30s, com uma velocidade que pode ser considerada constante.g = 10m/s£

Assinale a afirmativa CORRETA.a) Ao subir todo o vão da escada, a pessoa realiza um trabalho de 1600J.b) Para que houvesse realização de trabalho pela pessoa, seria necessário que ela subisse com movimento acelerado.c) O trabalho realizado pela pessoa depende da aceleração da gravidade.d) Ao subir a escada, não há realização de trabalho, independentemente de o movimento ser uniforme ou acelerado.26. (Ufsm 2006) Em uma caçada, um índio dispara uma flecha de massa 100g, a uma velocidade de 24m/s. O trabalho, em joule, realizado pelo índio para esticar o arco éa) 6. b) 28,8.c) 60. d) 288. e) 600.27. (Fgv 2006) Procurando um parâmetro para assimilar o significado da informação impressa na embalagem de um pão de forma - valor energético de duas fatias (50 g) = 100 kcal - , um rapaz calcula o tempo que uma lâmpada de 60 W permaneceria acesa utilizando essa energia, concluindo que esse tempo seria, aproximadamente,Dado: 1 cal = 4,2 Ja) 100 minutos. b) 110 minutos.c) 120 minutos. d) 140 minutos.e) 180 minutos.28. (Fuvest 2004) Nos manuais de automóveis, a caracterização dos motores é feita em CV (cavalo-vapor). Essa unidade, proposta no tempo das primeiras máquinas a vapor, correspondia à capacidade de um cavalo típico, que conseguia erguer, na vertical, com auxílio de uma roldana, um bloco de 75 kg, à velocidade de 1 m/s. Para subir uma ladeira, inclinada como na figura, um carro de 1000 kg, mantendo uma velocidade constante de 15 m/s (54 km/h), desenvolve uma potência útil que, em CV, é, aproximadamente, de

a) 20 CV b) 40 CV c) 50 CVd) 100 CV e) 150 CV29. (Fuvest 2006) Pedro mantém uma dieta de 3 000 kcal diárias e toda essa energia é consumida por seu organismo a cada dia. Assim, ao final de um mês (30 dias), seu organismo pode ser considerado como equivalente a um aparelho elétrico que, nesse mês, tenha consumidoa) 50 kW.h b) 80 kW.h c) 100 kW.hd) 175 kW.h e) 225 kW.hObs: 1 kW.h é a energia consumida em 1 hora por um equipamento que desenvolve uma potência de 1 kW1 cal = 4 J30. (Fuvest 2007) Em um terminal de cargas, uma esteira rolante é utilizada para transportar caixas iguais, de massa M = 80 kg, com centros igualmente espaçados de 1 m. Quando a velocidade da esteira é 1,5 m/s, a potência dos motores para mantê-la em movimento é P³. Em um trecho de seu percurso, é necessário planejar uma inclinação para que a esteira eleve a carga a uma altura de 5 m, como indicado. Para




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______acrescentar essa rampa e manter a velocidade da esteira, os motores devem passar a fornecer uma potência adicional aproximada de

a) 1200 W b) 2600 W c) 3000 Wd) 4000 W e) 6000 W31. (Ita 2007) Projetado para subir com velocidade média constante a uma altura de 32 m em 40 s, um elevador consome a potência de 8,5 kW de seu motor. Considere que seja de 370 kg a massa do elevador vazio e a aceleração da gravidade g = 10 m/s£. Nessas condições, o número máximo de passageiros, de 70 kg cada um, a ser transportado pelo elevador éa) 7. b) 8. c) 9. d) 10. e) 11.32. (Pucrs 2005) Considere a figura a seguir, que representa uma parte dos degraus de uma escada, com suas medidas.

Uma pessoa de 80,0kg sobe 60 degraus dessa escada em 120s num local onde a aceleração da gravidade é de 10,0m/s£. Desprezando eventuais perdas por atrito, o trabalho realizado ao subir esses 60 degraus e a potência média durante a subida são, respectivamente,a) 7,20kJ e 60,0W b) 0,720kJ e 6,00Wc) 14,4kJ e 60,0W d) 1,44kJ e 12,0We) 14,4kJ e 120W33. (Ufpe 2007) Um automóvel se desloca em uma estrada plana e reta com velocidade constante v = 80 km/h. A potência do motor do automóvel é P = 25 kW. Supondo que todas as forças que atuam no automóvel são constantes, calcule o módulo da força de atrito total, em newtons.a) 1125 b) 2250 c) 3120d) 3200 e) 450034. (Ufscar 2003) De acordo com publicação médica especializada, uma pessoa caminhando à velocidade constante de 3,2km/h numa pista plana horizontal consome, em média, 240 kcal em uma hora. Adotando 1,0 kcal = 4200 J, pode-se afirmar que a potência desenvolvida pelo organismo e a força motriz exercida pelo solo, por meio do atrito, sobre os pés dessa pessoa valem, em média, aproximadamente,a) 280 W e 0 N. b) 280 W e 315 N.c) 1400 W e 175 N. d) 1400 W e 300 N.e) 2000 W e 300 N.35. (Ufsm 2005) Um caminhão transporta 30 toneladas de soja numa estrada retilínea e plana, em MRU, com velocidade de módulo

igual a 72km/h. Se 200 kW da potência do motor do caminhão estão sendo usados para vencer a força de resistência do ar, o módulo dessa força é, em N,a) 10000 b) 60000 c) 480000 d) 6000000 e) 1440000036. (Unifesp 2006) Após algumas informações sobre o carro, saímos em direção ao trecho off-road. Na primeira acelerada já deu para perceber a força do modelo. De acordo com números do fabricante, são 299 cavalos de potência [...] e os 100 km/h iniciais são conquistados em satisfatórios 7,5 segundos, graças à boa relação peso/potência, já que o carro vem com vários componentes de alumínio.(http://carsale.uol.com.br/opapoecarro/testes/aval_050404discovery.shtml 5)O texto descreve um teste de avaliação de um veículo importado, lançado neste ano no mercado brasileiro. Sabendo que a massa desse carro é de 2 400 kg, e admitindo 1 cv = 740 W e 100 km/h = 28 m/s, pode-se afirmar que, para atingir os 100 km/h iniciais, a potência útil média desenvolvida durante o teste, em relação à potência total do carro, foi, aproximadamente de(Sugestão: efetue os cálculos utilizando apenas dois algarismos significativos.)a) 90%. b) 75%. c) 60%.d) 45%. e) 30%.37. (Enem 2005) Observe a situação descrita na tirinha a seguir.

Assim que o menino lança a flecha, há transformação de um tipo de energia em outra. A transformação, nesse caso, é de energiaa) potencial elástica em energia gravitacional.b) gravitacional em energia potencial.c) potencial elástica em energia cinética.d) cinética em energia potencial elástica.e) gravitacional em energia cinética.38. (Enem 2006) A figura a seguir ilustra uma gangorra de brinquedo feita com uma vela. A vela é acesa nas duas extremidades e, inicialmente, deixa-se uma das extremidades mais baixa que a outra. A combustão da parafina da extremidade mais baixa provoca a fusão. A parafina da extremidade mais baixa da vela pinga mais rapidamente que na outra extremidade. O pingar da parafina fundida resulta na diminuição da massa da vela na extremidade mais baixa, o que ocasiona a inversão das posições.




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______Assim, enquanto a vela queima, oscilam as duas extremidades.

Nesse brinquedo, observa-se a seguinte seqüência de transformações de energia:a) energia resultante de processo químico ë energia potencial gravitacional ë energia cinéticab) energia potencial gravitacional ë energia elástica ë energia cinéticac) energia cinética ë energia resultante de processo químico ë energia potencial gravitacionald) energia mecânica ë energia luminosa ë energia potencial gravitacionale) energia resultante do processo químico ë energia luminosa ë energia cinética39. (Fgv 2006) Mantendo uma inclinação de 60° com o plano da lixa, uma pessoa arrasta sobre esta a cabeça de um palito de fósforos, deslocando-o com velocidade constante por uma distância de 5 cm, e ao final desse deslocamento, a pólvora se põe em chamas.

Se a intensidade da força, constante, aplicada sobre o palito é 2 N, a energia empregada no acendimento deste, desconsiderando- se eventuais perdas, éDados: sen 60° = (Ë3)/2; cos 60° = 1/2a) 5Ë3 × 10£ J. b) 5 × 10£ J.c) 2Ë3 × 10£ J. d) 2 × 10£ J.e) Ë3 × 10£ J.

40. (G1 - cftmg 2006) Uma bola de tênis de massa m é solta, em queda livre, de um ponto P, a uma altura H em relação ao solo, como mostra a figura, tendo uma energia potencial Ep. Sendo V a velocidade da bola ao passar por um ponto X a uma altura H/2, é correto afirmar que, neste ponto, sua energia mecânica é

a) Ep b) Ep/2c) (mV‚)/2 d) Ep + (mV‚)/241. (Puc-rio 2006) Determine a massa de um avião viajando a 720km/h, a uma altura de 3.000 m do solo, cuja energia mecânica total é de 70,0 10§J. Considere a energia potencial gravitacional como zero no solo.a) 1000 kg. b) 1400 kg.c) 2800 kg. d) 5000 kge) 10000 kg.42. (Ueg 2006) A figura a seguir mostra uma partícula de massa m que é mantida inicialmente em repouso na posição A, por meio de dois fios leves AC e AD. O fio horizontal AC é cortado e a bola começa a oscilar como um pêndulo de comprimento L. O ponto B é o ponto mais afastado do lado direito da trajetória das oscilações. Desprezando todos os tipos de atrito, julgue a validade das afirmações a seguir.





I. A razão entre a tensão do fio na posição B e a tensão do fio na posição A, antes de o fio horizontal ser cortado, é sec£š.II. A velocidade da esfera ao passar pelo ponto mais baixo da trajetória vale Ë[2Lg(1 - cosš)].III. A aceleração da partícula no ponto B é máxima.Assinale a alternativa CORRETA:a) Apenas as afirmações I e II são verdadeiras.b) Apenas as afirmações I e III são verdadeiras.c) Apenas as afirmações II e III são verdadeiras.d) Todas as afirmações são verdadeiras.43. (Ufg 2006) Faz-se um objeto de massa M elevar-se de uma mesma altura H utilizando um dos três mecanismos mostrados na figura. As forças são ajustadas para vencer a gravidade sem transferir energia cinética ao corpo. O atrito e a inércia das polias são desprezíveis.

Em relação a essa situação, é correto afirmar:a) O mecanismo I é mais vantajoso porque ùe o trabalho que ela realiza são os menores.b) O mecanismo II é mais vantajoso porque ù‚ realiza o menor trabalho.c) O mecanismo III é mais vantajoso porque ùƒ é a menor força.d) O trabalho de ùƒ é menor do que o trabalho de ù‚.e) O trabalho de ù é igual ao trabalho de ùƒ.

44. (Ufms 2005) Sobre uma partícula, em movimento retilíneo, atua uma única força. O gráfico a seguir mostra a variação da velocidade v da partícula em função do tempo t. Em relação ao movimento da partícula, é correto afirmar que

(01) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo BC é nulo.(02) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo ABCD é numericamente igual à área sob a curva ABCD.(04) o impulso transmitido pela força à partícula no intervalo BC é nulo.(08) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo DE é negativo.(16) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo CE é positivo.Soma ( )45. (Ufrn 2005) Oscarito e Ankito, operários da construção civil, recebem a tarefa de erguer, cada um deles, um balde cheio de concreto, desde o solo até o topo de dois edifícios de mesma altura, conforme ilustra a figura a seguir. Ambos os baldes têm a mesma massa.

Oscarito usa um sistema com uma polia fixa e outra móvel, e Ankito usa um sistema apenas com uma polia fixa.Considere que o atrito, as massas das polias e as massas das cordas são desprezíveis e que cada balde sobe com velocidade constante.Nessas condições, para erguer seu balde, o trabalho realizado pela força exercida por Oscarito éa) MENOR do que o trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MENOR que a força mínima que Ankito exerce.b) IGUAL ao trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MAIOR que a força mínima que Ankito exerce.c) MENOR do que o trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MAIOR que a força mínima que Ankito exerce.d) IGUAL ao trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______exerce é MENOR que a força mínima que Ankito exerce.46. (Ufsc 2003) Nos trilhos de uma montanha-russa, um carrinho com seus ocupantes é solto, a partir do repouso, de uma posição A situada a uma altura h, ganhando velocidade e percorrendo um círculo vertical de raio R = 6,0 m, conforme mostra a figura. A massa do carrinho com seus ocupantes é igual a 300 kg e despreza-se a ação de forças dissipativas sobre o conjunto.

Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).(01) A energia mecânica mínima para que o carrinho complete a trajetória, sem cair, é igual a 4 500 J.(02) A velocidade mínima na posição B, ponto mais alto do círculo vertical da montanha-russa, para que o carrinho não caia é Ë(60) m/s.(04) A posição A, de onde o carrinho é solto para iniciar seu trajeto, deve situar-se à altura mínima h = 15 m para que o carrinho consiga completar a trajetória passando pela posição B, sem cair.(08) Na ausência de forças dissipativas a energia mecânica do carrinho se conserva, isto é, a soma da energia potencial gravitacional e da energia cinética tem igual valor nas posições A, B e C, respectivamente.(16) Podemos considerar a conservação da energia mecânica porque, na ausência de forças dissipativas, a única força atuante sobre o sistema é a força peso, que é uma força conservativa.(32) A posição A, de onde o carrinho é solto para iniciar seu trajeto, deve situar-se à altura mínima h = 12 m para que o carrinho consiga completar a trajetória passando pela posição B, sem cair.(64) A energia mecânica do carrinho no ponto C é menor do que no ponto A.Soma ( )47. (Unesp 2003) Em um centro de treinamento, dois pára-quedistas, M e N, partindo do repouso, descem de uma plataforma horizontal agarrados a roldanas que rolam sobre dois cabos de aço. M se segura na roldana que se desloca do ponto A ao ponto B e N, na que se desloca do ponto C ao D. A distância CD é o dobro da distância AB e os pontos B e D estão à mesma altura em relação ao solo. Ao chegarem em B e D, respectivamente, com os pés próximos ao solo horizontal, eles se soltam das roldanas e procuram correr e se equilibrar para não cair, tal como se estivessem chegando ao solo de pára-quedas.

Desprezando perdas por atrito com o ar e nas roldanas, a razão entre as velocidades finais de M e N, no momento em que se soltam das roldanas nos pontos B e D, éa) (2Ë)/2. b) 1. c) Ë2 .d) 2. e) 2Ë2 .48. (Enem 2003) O setor de transporte, que concentra uma grande parcela da demanda de energia no país, continuamente busca alternativas de combustíveis.Investigando alternativas ao óleo diesel, alguns especialistas apontam para o uso do óleo de girassol, menos poluente e de fonte renovável, ainda em fase experimental. Foi constatado que um trator pode rodar, NAS MESMAS CONDIÇÕES, mais tempo com um litro de óleo de girassol, que com um litro de óleo diesel.Essa constatação significaria, portanto, que usando óleo de girassol,a) o consumo por km seria maior do que com óleo diesel.b) as velocidades atingidas seriam maiores do que com óleo diesel.c) o combustível do tanque acabaria em menos tempo do que com óleo diesel.d) a potência desenvolvida, pelo motor, em uma hora, seria menor do que com óleo diesel.e) a energia liberada por um litro desse combustível seria maior do que por um de óleo diesel.49. (G1 - cftce 2005) A figura a seguir representa o gráfico da energia cinética Ec, em função da posição, de um corpo em um campo conservativo. Sabe-se que a energia mecânica total do corpo é igual a 200 joules. Para a posição x = 4,0 m, a energia potencial do corpo, em joules, é:

a) 200 b) 150 c) 100 d) 50 e) 050. (G1 - cftce 2006) Um corpo de massa 6,0 kg desloca-se sobre um plano horizontal com velocidade de 3 m/s, e em seguida sobe uma rampa até atingir uma altura h acima do plano horizontal, como mostra a figura. Despreza-se os atritos. A energia potencial do corpo na altura h (onde ele pára):




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______a) só pode ser determinada conhecendo-se h.b) depende da aceleração de gravidade local.c) só pode ser determinada conhecendo-se o ângulo de inclinaçãod) é de 27 joules.e) é de 18 joules.51. (G1 - cftmg 2004) Suponha que um goleiro defenda uma bola chutada violentamente, parando-a completamente (no jargão futebolístico, o goleiro encaixou a bola). Considerando a massa da bola de 0,50 kg a uma velocidade inicial de 20 m/s, a variação da energia interna do sistema goleiro-bola, em joule, éa) - 100. b) - 50. c) + 50.d) +100.52. (Puc-rio 2007) Sabendo que um corredor cibernético de 80 kg, partindo do repouso, realiza a prova de 200 m em 20 s mantendo uma aceleração constante de a = 1,0 m/s£, pode-se afirmar que a energia cinética atingida pelo corredor no final dos 200 m, em joules, é:a) 12000 b) 13000 c) 14000 d) 15000 e) 1600053. (Pucsp 2005) A figura representa o perfil de uma rua formada por aclives e declives. Um automóvel desenvolvia velocidade de 10 m/s ao passar pelo ponto A, quando o motorista colocou o automóvel "na banguela", isto é, soltou a marcha e deixou o veículo continuar o movimento sem ajuda do motor. Supondo que todas as formas de atrito existentes no movimento sejam capazes de dissipar 20% da energia inicial do automóvel no percurso de A até B, qual a velocidade do automóvel, em m/s, ao atingir o ponto B?

a) 2 b) 2Ë5 c) 5Ë2 d) 8 e) 10

54. (Uerj 2006) A ciência da fisiologia do exercício estuda as condições que permitem melhorar o desempenho de um atleta, a partir das fontes energéticas disponíveis.A tabela a seguir mostra as contribuições das fontes aeróbia e anaeróbia para geração de energia total utilizada por participantes de competições de corrida, com duração variada e envolvimento máximo do trabalho dos atletas.

Considere um recordista da corrida de 800 m com massa corporal igual a 70 kg.Durante a corrida, sua energia cinética média, em joules, seria de, aproximadamente:a) 1.120 b) 1.680 c) 1.820d) 2.24055. (Uerj 2006) Durante uma experiência em laboratório, observou-se que uma bola de 1 kg de massa, deslocando-se com uma velocidade v, medida em km/h, possui uma determinada energia cinética E, medida em joules.Se (v, E, 1) é uma progressão aritmética e •=(1+Ë5)/2, o valor de v corresponde a:a) •/2 b) • c) 2• d) 3•56. (Uerj 2006) Uma mola, que apresenta uma determinada constante elástica, está fixada verticalmente por uma de suas extremidades, conforme figura 1.Ao acloparmos a extremidade livre a um corpo de massa M, o comprimento da mola foi acrescido de um valor X, e ela passou a armazenar uma energia elástica E, conforme figura 2.Em função de X£, o gráfico que melhor representa E está indicado em:




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______57. (Ufrs 2006) Um balde cheio de argamassa, pesando ao todo 200 N, é puxado verticalmente por um cabo para o alto de uma construção, à velocidade constante de 0,5 m/s. Considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s£, a energia cinética do balde e a potência a ele fornecida durante o seu movimento valerão, respectivamente,a) 2,5 J e 10 W. b) 2,5 J e 100 W.c) 5 J e 100 W. d) 5 J e 400 W.e) 10 J e 10 W.58. (Ufsc 2005) A figura a seguir mostra o esquema (fora de escala) da trajetória de um avião. O avião sobe com grande inclinação até o ponto 1, a partir do qual tanto a ação das turbinas quanto a do ar cancelam-se totalmente e ele passa a descrever uma trajetória parabólica sob a ação única da força peso. Durante a trajetória parabólica, objetos soltos dentro do avião parecem flutuar. O ponto 2 corresponde à altura máxima de 10 km.Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

(01) Os objetos parecem flutuar porque a força de atração gravitacional da Terra sobre eles é desprezível.(02) Para justificar por que os objetos flutuam, a força gravitacional da Terra sobre os objetos não pode ser desprezada entre os pontos 1, 2 e 3.(04) A componente horizontal da velocidade é constante entre os pontos 1, 2 e 3.(08) A energia potencial gravitacional do avião no ponto 1 é menor do que no ponto 2.(16) A energia cinética do avião, em relação ao solo, tem o mesmo valor no ponto 1 e no ponto 3.(32) A aceleração vertical, em relação ao solo, a 10 km de altura (ponto 2), vale zero.59. (Ufsc 2007) O bloco representado na figura a seguir desce a partir do repouso, do ponto A, sobre o caminho que apresenta atrito entre as superfícies de contato. A linha horizontal AB passa pelos pontos A e B.

Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).(01) O bloco certamente atingirá o ponto B. (02) A força de atrito realiza trabalho negativo durante todo o percurso e faz diminuir a energia mecânica do sistema.(04) Tanto a força peso como a força normal realizam trabalho.

(08) A energia potencial gravitacional permanece constante em todo o percurso do bloco.(16) A energia cinética do bloco não se conserva durante o movimento.(32) O bloco sempre descerá com velocidade constante, pois está submetido a forças constantes.(64) A segunda lei de Newton não pode ser aplicada ao movimento deste bloco, pois existem forças dissipativas atuando durante o movimento.60. (Unesp 2004) A figura representa um projétil logo após ter atravessado uma prancha de madeira, na direção x perpendicular à prancha.Supondo que a prancha exerça uma força constante de resistência ao movimento do projétil, o gráfico que melhor representa a energia cinética do projétil, em função de x, é

61. (Unesp 2006) No final de dezembro de 2004, um tsunami no oceano Índico chamou a atenção pelo seu poder de destruição. Um tsunami é uma onda que se forma no oceano, geralmente criada por abalos sísmicos, atividades vulcânicas ou pela queda de meteoritos. Este foi criado por uma falha geológica reta, muito comprida, e gerou ondas planas que, em alto mar, propagaram-se com comprimentos de onda muito longos, amplitudes pequenas se comparadas com os comprimentos de onda, mas com altíssimas velocidades. Uma onda deste tipo transporta grande quantidade de energia, que se distribui em um longo comprimento de onda e, por isso, não representa perigo em alto mar. No entanto, ao chegar à costa, onde a profundidade do oceano é pequena, a velocidade da onda diminui. Como a energia transportada é praticamente conservada, a amplitude da onda aumenta, mostrando assim o seu poder devastador. Considere que a velocidade da onda possa ser obtida pela relação v = Ë(hg), onde g = 10 m/s£ e h são, respectivamente, a aceleração da gravidade e a profundidade no local de propagação. A energia da onda pode ser estimada através da relação E = kvA£, onde k é uma constante de proporcionalidade e A é a amplitude da onda. Se o tsunami for gerado em um local com 6 250 m de profundidade e com amplitude de 2 m, quando chegar à região costeira, com 10 m de profundidade, sua amplitude seráa) 14 m. b) 12 m. c) 10 m.d) 8 m. e) 6 m.




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______62. (Unifesp 2005) Uma criança de massa 40 kg viaja no carro dos pais, sentada no banco de trás, presa pelo cinto de segurança. Num determinado momento, o carro atinge a velocidade de 72 km/h.Nesse instante, a energia cinética dessa criança éa) igual à energia cinética do conjunto carro mais passageiros.b) zero, pois fisicamente a criança não tem velocidade, logo, não tem energia cinética.c) 8 000 J em relação ao carro e zero em relação à estrada.d) 8 000 J em relação à estrada e zero em relação ao carro.e) 8 000 J, independente do referencial considerado, pois a energia é um conceito absoluto.63. (Uerj 2007) Um estudante, ao observar o movimento de uma partícula, inicialmente em repouso, constatou que a força resultante que atuou sobre a partícula era não-nula e manteve módulo, direção e sentido inalterados durante todo o intervalo de tempo da observação.Desse modo, ele pôde classificar as variações temporais da quantidade de movimento e da energia cinética dessa partícula, ao longo do tempo de observação, respectivamente, como:a) linear - linear b) constante - linearc) linear - quadrática d) constante - quadrática64. (Fatec 2006) Uma esfera se move sobre uma superfície horizontal sem atrito. Num dado instante, sua energia cinética vale 20J e sua quantidade de movimento tem módulo 20 N.s.Nestas condições, é correto afirmar que suaa) velocidade vale 1,0 m/s.b) velocidade vale 5,0 m/s.c) velocidade vale 10 m/s.d) massa é de 1,0 kg.e) massa é de 10 kg.65. (Ufg 2007) Uma "bala perdida" disparada com velocidade de 200,0 m/s penetrou na parede ficando nela incrustada. Considere que 50% da energia cinética da bala foi transformada em calor, ficando nela retida. A variação de temperatura da bala, em °C, imediatamente ao parar, é(Considere: Calor específico da bala: 250 J / kg °C)a) 10 b) 20 c) 40 d) 80 e) 16066. (Ita 2007) Considere uma sala à noite iluminada apenas por uma lâmpada fluorescente. Assinale a alternativa correta.a) A iluminação da sala é proveniente do campo magnético gerado pela corrente elétrica que passa na lâmpada.b) Toda potência da lâmpada é convertida em radiação visível.c) A iluminação da sala é um fenômeno relacionado a ondas eletromagnéticas originadas da lâmpada.d) A energia de radiação que ilumina a sala é exatamente igual à energia elétrica consumida pela lâmpada.e) A iluminação da sala deve-se ao calor dissipado pela lâmpada.

67. (Unesp 2004) Um veículo está rodando à velocidade de 36 km/h numa estrada reta e horizontal, quando o motorista aciona o freio. Supondo que a velocidade do veículo se reduz uniformemente à razão de 4 m/s em cada segundo a partir do momento em que o freio foi acionado, determinea) o tempo decorrido entre o instante do acionamento do freio e o instante em que o veículo pára.b) a distância percorrida pelo veículo nesse intervalo de tempo.68. (Fuvest 2005) Um sistema mecânico faz com que um corpo de massa M³, após um certo tempo em queda, atinja uma velocidade descendente constante V³, devido ao efeito do movimento de outra massa m, que age como freio. A massa m é vinculada a uma haste H, presa ao eixo E de um cilindro C, de raio R³, conforme mostrado na figura a seguir.Quando a massa M³ cai, desenrola-se um fio que movimenta o cilindro e o eixo, fazendo com que a massa m descreva um movimento circular de raio R³. A velocidade V³ é mantida constante, pela força de atrito, entre a massa m e a parede A, devido ao coeficiente de atrito ˜ entre elas e à força centrípeta que age sobre essa massa. Para tal situação, em função dos parâmetros m, M³, R³, V³, ˜ e g, determine:

NOTE E ADOTE:O trabalho dissipado pela força de atrito em uma volta é igual ao trabalho realizado pela força peso, no movimento correspondente da massa M³, com velocidade V³.a) o trabalho Tg, realizado pela força da gravidade, quando a massa M³ percorre uma distância vertical correspondente a uma volta completa do cilindro C.b) o trabalho TÛ, dissipado pela força de atrito, quando a massa m realiza uma volta completa.c) a velocidade V³, em função das demais variáveis.69. (Ufpe 2005) Um bloco de pedra, de 4,0 toneladas, desce um plano inclinado a partir do repouso, deslizando sobre rolos de madeira. Sabendo-se que o bloco percorre 12 m em 4,0 s, calcule o trabalho total, em kJ, realizado sobre o bloco pela força resultante no intervalo de tempo considerado.





70. (Unesp 2007) A relação entre calor e outras formas de energia foi objeto de intensos estudos durante a Revolução Industrial, e uma experiência realizada por James P. Joule foi imortalizada. Com ela, ficou demonstrado que o trabalho mecânico e o calor são duas formas diferentes de energia e que o trabalho mecânico poderia ser convertido em energia térmica. A figura apresenta uma versão atualizada da máquina de Joule. Um corpo de massa 2 kg é suspenso por um fio cuidadosamente enrolado em um carretel, ligado ao eixo de um gerador.

O gerador converte a energia mecânica do corpo em elétrica e alimenta um resistor imerso em um recipiente com água. Suponha que, até que o corpo chegue ao solo, depois de abandonado a partir do repouso, sejam transferidos para a água 24 J de energia térmica. Sabendo que esse valor corresponde a 80% da energia mecânica, de qual altura em relação ao solo o corpo foi abandonado? Adote g = 10 m/s£.71. (G1 - cftce 2005) Como mostra a figura, um bloco de massa m = 3,0kg, inicialmente em repouso, é arrastado horizontalmente, sem atritos, por uma força F = 12,0N, durante um intervalo de tempo t = 5,0s.

Calcule:a) a sua velocidade e a sua energia cinética ao final dos 5,0 s.b) o seu deslocamento e o trabalho realizado pela força F durante os 5,0 s.72. (Uff 2005) Uma partícula I de massa 0,10 kg é abandonada, com velocidade inicial nula, do topo de uma calha de comprimento

L = 40 cm e com uma inclinação de 30° em relação ao plano horizontal, conforme ilustra a figura a seguir.

Dados:sen 30° = 0,50 cos 30° = 0,86aceleração da gravidade g = 10 m/s£.A partícula I alcança o plano horizontal com velocidade de 1,0 m/s.a) Determine a perda de energia mecânica na descida, em Joules.A partícula I prossegue movendo-se sobre o plano horizontal, até colidir com a partícula II, inicialmente em repouso.O gráfico v x t acima, descreve as velocidades de ambas as partículas imediatamente antes, durante e após a colisão. Não há atrito entre o plano horizontal e as partículas I e II.Determine:b) a massa da partícula II, em kgc) a perda de energia decorrente da colisão, em Joulesd) o módulo da força de interação que age sobre cada uma das partículas, I e II, durante a colisão, em Newtons73. (Unicamp 2005) No episódio II do filme Guerra nas Estrelas, um personagem mergulha em queda livre, caindo em uma nave que se deslocava horizontalmente a 100 m/s com os motores desligados. O personagem resgatado chegou à nave com uma velocidade de 6 m/s na vertical. Considere que a massa da nave é de 650 kg, a do personagem resgatado de 80 kg e a do piloto de 70 kg.a) Quais as componentes horizontal e vertical da velocidade da nave imediatamente após o resgate?b) Qual foi a variação da energia cinética total nesse resgate?TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO(Fatec 2005) Um automóvel, de massa 1,0 × 10¤ kg, que se move com velocidade de 72 km/h é freado e desenvolve, então, um movimento uniformemente retardado, parando após percorrer 50 m.74. O módulo do trabalho realizado pela força de atrito entre os pneus e a pista durante o retardamento, em joules, foi dea) 5,0 × 10¥ b) 2,0 × 10¥ c) 5,0 × 10¦d) 2,0 × 10¦ e) 5,0 × 10§75. (Enem 2006) O carneiro hidráulico ou aríete, dispositivo usado para bombear água, não requer combustível ou energia elétrica para funcionar, visto que usa a energia da vazão de água de uma fonte. A figura a seguir ilustra uma instalação típica de carneiro em um sítio, e a tabela apresenta dados de seu funcionamento.





No sítio ilustrado, a altura da caixa d'água é o quádruplo da altura da fonte. Comparado a motobomba a gasolina, cuja eficiência energética é cerca de 36%, o carneiro hidráulico do sítio apresentaa) menor eficiência, sendo, portanto, inviável economicamente.b) menor eficiência, sendo desqualificado do ponto de vista ambiental pela quantidade de energia que desperdiça.c) mesma eficiência, mas constitui alternativa ecologicamente mais apropriada.d) maior eficiência, o que, por si só, justificaria o seu uso em todas as regiões brasileiras.e) maior eficiência, sendo economicamente viável e ecologicamente correto.76. (G1 - cps 2005) Em Física, a definição trabalho da força peso é igual ao produto da força pelo deslocamento realizado e o co-seno do ângulo formado entre ambos.Considere na figura a seguir um jovem que realiza um carregamento de um corpo de peso P na trajetória ABCD indicada.

Dado:Trabalho da força peso: p = P . d . cosšcos 0° = 1 cos 90° = 0 cos 180° = -1a) Nulo, dependendo da distância d(BC)b) Nulo, independente da distância d(ABCD)c) Nulo, dependendo da distância d(ABCD)d) = p.d(BC), independente da distância d(AB)e) = p.d(ABCD), dependendo da distância d(AB)77. (G1 - cps 2006) Com o auxílio de um guindaste, uma plataforma de massa 5 kg é utilizada para erguer, desde o solo até a altura de 5 m, a atriz que será destaque de um dos carros alegóricos da escola de samba Unidos da Lua Cheia, cuja fantasia tem massa de 25 kg.

Dado: g = 10 m/s£ Se o trabalho que o peso do conjunto atriz + fantasia + plataforma realiza durante esse deslocamento tiver módulo igual a 4 500 J, a massa da atriz será, em kg, igual aa) 90. b) 75. c) 60.d) 55. e) 40.78. (Uerj 2006) Observe as situações a seguir, nas quais um homem desloca uma caixa ao longo de um trajeto AB de 2,5 m.

As forças F e F‚, exercidas pelo homem nas duas situações, têm o mesmo módulo igual a 0,4 N e os ângulos entre suas direções e os respectivos deslocamentos medem š e 2š.Se k é o trabalho realizado, em joules, por F, o trabalho realizado por F‚ corresponde a:a) 2 k b) k/2 c) (k£ + 1)/2d) 2 k£ - 179. (Ufg 2007) Uma partícula de massa 2,0 kg move-se em trajetória retilínea passando respectivamente pelos pontos A e B, distantes 3,0 m, sob a ação de uma força conservativa constante. No intervalo AB, a partícula ganhou 36 J de energia potencial, logo aa) aceleração da partícula é 12 m/s£.b) energia cinética no ponto A é nula.c) força realizou um trabalho igual a 36 J.d) energia cinética em B é maior do que em A.e) força atuou na partícula no sentido de B para A.80. (Ufms 2006) A figura mostra três possíveis maneiras de erguer um corpo de massa M a uma altura h.




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______Em (I), ela é erguida diretamente; em (II), é arrastada sobre um plano inclinado de 30°, com atrito desprezível e, em (III), através de um arranjo de duas roldanas, uma fixa e outra móvel.Admitindo que o corpo suba com velocidade constante, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).(01) O módulo da força exercida pela pessoa, na situação (III), é a metade do módulo da força exercida na situação (I).(02) O módulo da força exercida pela pessoa, na situação (II), é igual ao da força exercida na situação (III).(04) Os trabalhos realizados pela pessoa, nas três situações, são iguais.(08) Na situação (III), o trabalho realizado pela pessoa é metade do trabalho realizado pela pessoa na situação (I).(16) A potência desenvolvida pela pessoa é igual, nas três situações, porque o corpo é levantado em alturas iguais.81. (Ufpr 2007) Um engenheiro mecânico projetou um pistão que se move na direção horizontal dentro de uma cavidade cilíndrica. Ele verificou que a força horizontal F, a qual é aplicada ao pistão por um agente externo, pode ser relacionada à sua posição horizontal x por meio do gráfico abaixo. Para ambos os eixos do gráfico, valores positivos indicam o sentido para a direita, enquanto valores negativos indicam o sentido para a esquerda. Sabe-se que a massa do pistão vale 1,5 kg e que ele está inicialmente em repouso. Com relação ao gráfico, considere as seguintes afirmativas:

1. O trabalho realizado pela força sobre o pistão entre x = 0 e x = 1 cm vale 7,5 × 10-£J.2. A aceleração do pistão entre x = 1 cm e x = 2 cm é constante e vale 10 m/s£.3. Entre x = 4 cm e x = 5 cm, o pistão se move com velocidade constante.4. O trabalho total realizado pela força sobre o pistão entre x = 0 e x = 7 cm é nulo.a) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.b) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.d) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.e) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.82. (Ufsc 2006) Em relação ao conceito de trabalho, é CORRETO afirmar que:(01) quando atuam somente forças conservativas em um corpo, a energia cinética deste não se altera.(02) em relação à posição de equilíbrio de uma mola, o trabalho realizado para comprimi-la por uma distância x é igual ao trabalho para distendê-la por x.(04) a força centrípeta realiza um trabalho positivo em um corpo em movimento circular uniforme, pois a direção e o sentido da velocidade variam continuamente nesta trajetória.(08) se um operário arrasta um caixote em

um plano horizontal entre dois pontos A e B, o trabalho efetuado pela força de atrito que atua no caixote será o mesmo, quer o caixote seja arrastado em uma trajetória em ziguezague ou ao longo da trajetória mais curta entre A e B.(16) quando uma pessoa sobe uma montanha, o trabalho efetuado sobre ela pela força gravitacional, entre a base e o topo, é o mesmo, quer o caminho seguido seja íngreme e curto, quer seja menos íngreme e mais longo. (32) o trabalho realizado sobre um corpo por uma força conservativa é nulo quando a trajetória descrita pelo corpo é um percurso fechado.83. (Ufsm 2005) Um litro de óleo diesel libera 3,5 × 10¨ J de energia na combustão. Uma bomba, funcionando com um motor diesel com rendimento de 20%, eleva água a uma altura de 10m com 1 litro de óleo diesel. Considerando g = 10m/s£, a massa de água que pode ser elevada, em kg, é:a) 3,5 × 10¥ b) 7 × 10¥c) 3,5 × 10¦ d) 3,5 × 10§e) 7 × 10§84. (Unesp 2003) Uma força atuando em uma caixa varia com a distância x de acordo com o gráfico.

O trabalho realizado por essa força para mover a caixa da posição x = 0 até a posição x = 6 m valea) 5 J. b) 15 J. c) 20 J.d) 25 J. e) 30 J.85. (Unesp 2007) Uma técnica secular utilizada para aproveitamento da água como fonte de energia consiste em fazer uma roda, conhecida como roda d'água, girar sob ação da água em uma cascata ou em correntezas de pequenos riachos. O trabalho realizado para girar a roda é aproveitado em outras formas de energia. A figura mostra um projeto com o qual uma pessoa poderia, nos dias atuais, aproveitar-se do recurso hídrico de um riacho, utilizando um pequeno gerador e uma roda d'água, para obter energia elétrica destinada à realização de pequenas tarefas em seu sítio.

Duas roldanas, uma fixada ao eixo da roda e a outra ao eixo do gerador, são ligadas por uma correia. O raio da roldana do gerador é 2,5 cm e o da roldana da roda d'água é R. Para que o gerador trabalhe com eficiência aceitável, a velocidade angular de sua




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______roldana deve ser 5 rotações por segundo, conforme instruções no manual do usuário. Considerando que a velocidade angular da roda é 1 rotação por segundo, e que não varia ao acionar o gerador, o valor do raio R da roldana da roda d'água deve ser a) 0,5 cm. b) 2,0 cm. c) 2,5 cm.d) 5,0 cm. e) 12,5 cm.86. (Unifesp 2006) A figura representa o gráfico do módulo F de uma força que atua sobre um corpo em função do seu deslocamento x. Sabe-se que a força atua sempre na mesma direção e sentido do deslocamento.

Pode-se afirmar que o trabalho dessa força no trecho representado pelo gráfico é, em joules,a) 0. b) 2,5. c) 5,0. d) 7,5. e) 10.87. (G1 - cftce 2004) A figura exibe o gráfico da força, que atua sobre um corpo de 300 g de massa na mesma direção do deslocamento, em função da coordenada x. Sabendo que, inicialmente, o corpo estava em repouso, sua velocidade, na coordenada x = 3,0 m, é:

a) 4,0 m/s b) 6,0 m/s c) 8,0 m/sd) 10,0 m/s e) 12,0 m/s

88. (Pucpr 2004) Um carrinho de brinquedo, de massa 2 kg, é empurrado ao longo de uma trajetória retilínea e horizontal por uma força variável, cuja direção é paralela à trajetória do carrinho. O gráfico adiante mostra a variação do módulo da força aplicada, em função do deslocamento do carrinho.

Assinale a alternativa correta:a) Sendo a força R dada em newtons, o trabalho realizado para deslocar o carrinho por 10 metros vale 100 J.b) A energia cinética do carrinho aumenta entre 0 e 5 metros e diminui nos 5 metros restantes.c) Se, inicialmente, o carrinho está em repouso, quando seu deslocamento for igual a 10 m, sua velocidade será igual a 20 m/s.d) O trabalho realizado pela força variável é igual à variação da energia potencial gravitacional do carrinho.e) O trabalho realizado pela força peso do carrinho, no final do seu deslocamento de 10 m, é igual a 100 J.




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______89. (Pucsp 2004) Uma criança de massa 25 kg, inicialmente no ponto A, distante 2,4 m do solo, percorre, a partir do repouso, o escorregador esquematizado na figura. O escorregador pode ser considerado um plano inclinado cujo ângulo com a horizontal é de 37°. Supondo o coeficiente de atrito cinético entre a roupa da criança e o escorregador igual a 0,5, a velocidade com que a criança chega à base do escorregador (ponto B) é, em m/s,Dados: sen 37° ¸ 0,6; cos 37° ¸ 0,8; tg 37° ¸ 0,75

a) 4 Ë3b) 4 Ë5c) 16d) 4e) 2 Ë1090. (Uerj 2004) Suponha que o coração, em regime de baixa atividade física, consiga bombear 200 g de sangue, fazendo com que essa massa de sangue adquira uma velocidade de 0,3 m/s e que, com o aumento da atividade física, a mesma quantidade de sangue atinja uma velocidade de 0,6 m/s.O trabalho realizado pelo coração, decorrente desse aumento de atividade física, em joules, corresponde ao produto de 2,7 por:a) 10£b) 10¢c) 10¢d) 10£




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______GABARITO1. E(gravitacional) = E(elástica)m.g.(h + x) = k.x£/20,2.10.(h + 0,1) = 1240.(0,1)£/22.(h + 0,1) = 6,2h + 0,1 = 3,1h = 3 m.2. a) M = 5 × 10¥kgb) O aumento de energia potencial gravitacional será de p = 8 × 10¨J.c) P = 7 × 10¨W.3. a) Ec = 20000 Jb) Ep = 10000 J4. a) O tempo corresponde a Ðt = Ðv / g = (15 - 10) / 10 = 5 / 10 = 0,5 s.b) K = 1/2 mv£ = 1/2 x 0,100 x 15£ = 11,3 Jc) Como v(final)£ = v£ + 2gh, temos 20 h = 15£ - 10£ = 225 -100 = 125 ë h = 125/20 = 6,25 m.5. a) P = 32,4 MWb) N = 64.800 habitantes6. P = /ÐtP = mgh/ÐtP = dVgh/ÐtP = 1000.700.10.120/1P = 840 000 000 = 8,4.10©W7. a) 1,0 . 10§ Jb) 4,0 . 10¦ Kc) 1,3 . 10£ Pa e região da música8. a) O pardal ('Passer domesticus') tem envergadura de 25cm, massa 30g (peso 0,3N) e comprimento 15cm.b) V(pássaro) ¸ 9m/sc) F = 0,08N9. a) 1,3 . 10¦ calb) Fresistência = 0 Fmuscular = Fat = Far = 54N10. a) Para Ðt = 1 s a distância percorrida pelo vento é de 10 m. Para o círculo formado pelas hélices, que tem área de ™.r£ = 3,1.2£ = 3,1.4 = 12,4 m£, isto corresponde a um volume de ar de 12,4.10 = 124 m¤. Como a densidade do ar é de 1,2 kg/m¤ isto corresponde a uma massa de ar de 148,8 kg. A energia cinética do ar é de m.v£/2 = 148,8.(10)£/2 = 7440 J. Para o segundo que foi considerado: 7440J/1s = 7440 W.b) Parte da energia obtida pelos ventos nos momentos de maior ventania poderia ser armazenada em baterias para complementar os momentos de calmaria. O uso de painéis solares também poderia compensar os momentos de calmaria e até trabalhar simultaneamente com os geradores eólicos.11. 0,3 m12. V(depois da colisão) = 2,0 m/s13. v = 5,0 m/s.14. - 75 J

15. 4,0 m/s.16. 40 cm.17. a) W(A) / W(B) = 1.b) 8.000J, tanto para Abelardo, quanto para Heloísa.18. a) 8,0m/sb) -2,5 . 10¥J (aproximadamente)19. a) 3,6.10¦Jb) entre 0 a 7 s não há realização de trabalho e entre 7 s e 12 s é de 3,6.10¦J20. a) aÝ/g = 28/10 = 2,8b) h = (v³£/2g) = 39,2mc) 28kW21. a) 90Jb) 60m/s22. a) v = 4,0 m/sb) a = 2,0 m/s£c) F = 1,0 Nd) x(t) = 8,0 me) vm = 5,0 m23. [E]24. [C]25. [C]26. [B]27. [C]28. [A]29. [C]30.3000kcal = 90000kcal = 90000k(4J) = 360000 kJComo 1W = 1 J/s360000 k(W.s) = 360000 kWs = 100.kW(3600s) = 100 kWh30. [E]31. [C]32. [A]33. [A]34. [B]35. [A]36. [C]37. [C]38. [A]39. [B]40. [A]




Colégio: ________________________________________________________________________Professor: ____________________ Turma: ___________________ Turno: __________________Aluno: _________________________________________________ n____ Data: ___/___/______41. [B]42. [D]43. [E]44. 01 + 04 = 0545. [D]46. 02 + 04 + 08 + 16 = 3047. [B]48. [E]49. [E]50. [D]51. [D]52. [E]53. [E]54. [D]55. [B]56. [A]57. [B]58. 02 + 04 + 08 + 16 = 3059. 02 + 16 = 1860. [B]61. [C]62. [D]63. [C]64. [E]65. [C]66. [C]

67. a) 2,5 sb) 12,5 m68. a) M³g . 2™R³b) - M³g . 2™R³c) Ë(M³gR³/˜m)69. 72 kJ.70. A energia mecânica é igual a 24/80% = 24/0,8 = 30 JEsta energia é a energia potencial gravitacional do corpo, E = mgh, então:mgh = 302.10.h = 3020h = 30h = 30/20 = 1,5 m

71. a) F = m.a ==> 12 = 3.a ==> a = 4m/s£v = v³+a.t ==> v = 0+4.5 = 20 m/sEÝ=m.v£/2 = 3.20£/2 = 600Jb) =ÐEÝ ==> = 600J = F.d ==> 600 = 12.d ==> d = 50 m72. a) 0,15 J.b) 0,10 kg.c) 1,6 × 10£ J.d) 40N.73. a) Vx = 90m/s Vy = 0,6m/sb) - 3,6 × 10¦J74. [D]75. [E]76. [B]77. [C]78. [D]79. [E]80. 07 ==> 04; 02 e 0181. [E]82. 02 + 16 + 32 = 5083. [B]84. [D]85. [E]86. [C]87. [D]88. [A]89. [D]90. [A]




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EXERCÍCOS DE FÍSICA - Professor Fabio Teixeira · Web view... é puxado verticalmente por um cabo para o alto de uma construção, à velocidade constante de 0,5 m/s. Considerando-se