Exercícios sobre Trabalho e Potência mecânica

Trabalho 1. Um motorista empurra um carro sem combustível até um posto mais próximo. Na

primeira metade do trajeto, o motorista empurra o carro por trás (situação I) e na

segunda metade do trajeto ele o empurra pelo lado (situação II).

Nas figuras, está também representada a força F que o motorista faz sobre o carro, em

cada caso. Sabendo que a intensidade desta força é constante e a mesma nas duas

situações, é CORRETO afirmar que:

a)o trabalho realizado pelo motorista é maior na situação II.

b)o trabalho realizado pelo motorista é o mesmo nas duas situações.

c)a energia transferida para o carro pelo motorista é maior na situação I.

d)a energia transferida para o carro pelo motorista é menor na situação I.

e)o trabalho realizado pelo motorista na situação I é menor do que a energia por ele

transferida para o carro na situação II.

2. Um homem caminhando na neve puxa um trenó,inicialmente em repouso, por meio

de uma corda que faz um ângulo de 60° com a horizontal. Sabendo-se que ele aplica na

corda uma força de 70N e o carrinho se desloca 10m na horizontal e tem massa de 20

kg, a força de atrito entre o carrinho e superfície horizontal vale 10 N.

Dados: 2

1 60º cos ;

2

3 60º sen

Analise as afirmações a seguir:

I. O trabalho realizado pela força que homem aplicou na corda foi de 700J.

II. O trabalho da força de atrito foi em módulo igual a 100J.

III. O trabalho resultante neste deslocamento foi de 250J.

IV. A velocidade do corpo no final do deslocamento de 10m é de 5m/s.

É(São) correta(s) as afirmações:

A) III, apenas. B) I, apenas. C) I e II, apenas. D) I, II, III e IV. E) II,

III e IV.

3. Na figura, o homem puxa a corda com uma força constante, horizontal e de

intensidade 100 N, fazendo com que o bloco sofra, com velocidade constante, um

deslocamento de 10 m ao longo do plano horizontal. Desprezando a resistência do ar e

considerando o fio e a polia ideal, determine:

a) o trabalho realizado pelo homem;

b) o trabalho da força de atrito que o bloco recebe do plano horizontal de apoio.

4. 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 2,5 por:

a) 10-2 b) 10-1 c) 101

d) 102

5. Uma pessoa em repouso sobre um piso horizontal observa um cubo, de massa 0,20

kg, que desliza sobre o piso, em movimento retilíneo. Inicialmente, o cubo desliza sem

atrito, com velocidade constante de 2 m/s. Em seguida, o cubo encontra pela frente, e

atravessa em linha reta, um trecho do piso, de 0,3 m, onde existe atrito. Logo após a

travessia deste trecho, a velocidade de deslizamento do cubo é de 1 m/s. Para aquele

observador, qual foi o trabalho realizado pela força de atrito sobre o cubo?

a) - 0,1 J. b) - 0,2 J. c) - 0,3 J. d) - 0,4 J. e) -

0,5 J.

6. (OBF 08) Qual o trabalho realizado por uma pessoa de massa 60 kg para carregar seu

próprio peso por uma escada como a indicada abaixo? Dado g = 10 m/s².

7. Um corpo de massa 2 kg parte do repouso de uma altura 5m nas três situações como

mostram as figuras a seguir. Determine a velocidade atingida pelo corpo no ponto B

nas três situações. Dado g = 10 m/s². Despreze atritos e resistência do ar.

8. (UFAC 10) João e André empurram caixas idênticas e de mesma massa, com

velocidade constante, do chão até a carroceria de um caminhão. As forças aplicadas

pelos dois são paralelas às rampas. Desconsidere possíveis atritos, analise as firmações

abaixo e assinale a opção correta:

a) João faz a mesma força que André, para empurrar a caixa até o caminhão.

b) O trabalho realizado por João é maior que o trabalho realizado por André.

c) O trabalho realizado por João é menor que o trabalho realizado por André.

d) O trabalho realizado por João é igual ao trabalho realizado por André.

e) João faz uma força de maior intensidade que a e André, para empurrar a caixa até o

caminhão.

9 A figura mostra três possíveis maneiras de se erguer um corpo de peso P a urna altura

h:

Em (I), ele é erguido diretamente; em (II), é arrastado sobre um piano inclinado de 30º,

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 a metade do trabalho realizado

pela pessoa na situação (I).

10. (UEM 09) Três corpos, A, B e C, estão a uma mesma altura em relação ao solo. O

corpo A cai em queda livre, enquanto o corpo B é solto e desliza sobre uma rampa

inclinada sem atrito, e o corpo C é lançado horizontalmente onde é desprezível a

resistência do ar. conforme ilustra a figura abaixo.

Com base nessas informações, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

(01) Os tempos de queda dos corpos A, B e C independem de suas respectivas massas.

(02) Se os corpos A, B e C forem soltos juntos, o corpo B demora mais para chegar ao

solo.

(04) Se as massas forem iguais, os corpos A, B e C sofrerão a mesma variação na sua

energia cinética ao chegarem ao solo.

(08) Se as massas forem iguais, os corpos A, B e C terão a mesma aceleração,

imediatamente antes de atingirem o solo.

(16) Se as massas forem iguais, os trabalhos realizados pela força gravitacional sobre os

corpos A, B e C serão iguais

11. O gráfico abaixo representa a variação de intensidade das duas únicas forças que

agem num corpo de massa 12 kg, que se desloca sobre um eixo Ox. As forças referidas

têm a mesma direção do eixo. Calcule:

a) o trabalho da força F1, enquanto o corpo é arrastado nos primeiros 15 m;

b) o trabalho da força F2, enquanto o corpo é arrastado nos primeiros 15 m;

c) o trabalho da força resultante, para arrastar o corpo nos primeiros 15 m.

d)a velocidade do corpo no final do deslocamento de 15m.

12. Um bloco de 5 kg move-se em linha reta sobre uma superfície horizontal, sem atrito,

sob a influência de uma força que varia conforme a posição, como mostrado na

figura. Se a velocidade da partícula, ao passar pela origem, era 4,0 m/s, com que

velocidade ela passará pelo ponto x = 8,0 m?

a) s/m28 b) s/m27 c) s/m26 d) s/m25 e) s/m24

13. Um objeto de massa igual a 5,0 kg move-se em linha reta sobre uma superfície

horizontal sem atrito, sofrendo a ação de uma força que varia em função da posição,

conforme descrito no gráfico abaixo:

Considerando que o objeto parte do repouso, a velocidade do objeto ao passar pela

posição 8,0 m,é um valor mais próximo de:

a)4 m/s. b) 10 m/s. c)7 m/s. d) 20 m/s. e) 25

m/s.

14. Um garoto de 40 kg de massa partiu do repouso no ponto A do tobogã da figura,

atingindo o ponto B com velocidade de 10 m/s. Admitindo g = 10 m/s2 e desprezando a

resistência do ar.

O trabalho das forças de atrito que agiram no corpo do garoto de A até B, vale em

joules?

15. (UTFPR 09) Um bloco de massa 1 kg é lançado com velocidade v0 = 2,0 m/s para

cima ao longo de um extenso plano inclinado a 45o. O bloco permanece em contato com

o plano, de modo que o coeficiente de atrito entre ambos vale 0,6. Nestas condições, o

bloco sobe até uma posição limite e desce, retornando à posição de lançamento com

velocidade vF = 1,0 m/s. O trabalho realizado pela força de atrito durante o movimento

considerado é, em joules, igual a:

A) – 1,0. B) – 0,5. C) – 2,0. D) – 1,5. E) –

2,5.

16. (UFTM 09) O bloco sobre a superfície plana e horizontal encontra-se inicialmente

em repouso em um trecho perfeitamente liso, devido a uma ação externa que impede

seu movimento. Quando essa ação deixa de existir, o sistema passa a se movimentar.

Dois segundos após o início do movimento, o bloco sobre o plano entra em uma região

rugosa, surgindo, por conta disso, uma força de atrito que, atuando uniformemente

sobre o corpo apoiado, dissipa toda a energia cinética do sistema. Sob essas condições,

pode-se concluir que o módulo da energia dissipada durante o movimento sobre a

superfície rugosa, em J, é Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s2

(A) 960. (B) 1 080. (C) 1 460. (D) 1 600. (E) 1

820.

17. (UFC) Um bloco de massa m = 2,0 kg é liberado do repouso, no alto de um edifício

de 130 metros de altura. Após cair 120 metros, o bloco atinge sua velocidade

terminal, de 20 m/s, por causa da resistência do ar. Use g = 10 m/s2 para a aceleração

da gravidade.

a) Determine o trabalho realizado pela força devida à resistência do ar ao longo dos

primeiros 120 metros de queda.

b) Determine o trabalho total realizado sobre o bloco nos últimos 10 metros de

queda.

R: a) - 2000J b)0J (NÃO HOUVE VARIAÇÃO DA ENERGIA CINÉTICA)

18. Uma caixa de massa igual a 50 kg deve ser conduzida por uma força F, com

velocidade constante, sobre uma rampa. A rampa possui 5,0 m de comprimento e vai do

chão até a entrada de um armazém que fica a 3,0 m de altura, conforme ilustra a figura

abaixo.

Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a rampa é de 0,30 e a

aceleração da gravidade é igual a 10,0 m/s2, calcule:

a) o módulo da força de atrito cinético entre a caixa e a rampa;

b) o trabalho que deve ser realizado pela força F, paralela ao plano da rampa, que

empurre a caixa da base até o topo;

c) o trabalho realizado por uma força que suspenda a caixa e a conduza, verticalmente e

com velocidade constante, do chão até a entrada do armazém.

Potência mecânica

19. (MACK) Um automóvel de 1 000 kg está submetido a uma resultante de forças que

lhe proporciona uma variação de velocidade ao longo de um trecho retilíneo da estrada.

Entre os instantes to = 0 s e t1 = 10 s, a velocidade escalar do automóvel varia,

uniformemente, de 36 km/h para 108 km/h. A potência média dessa resultante de forças,

no referido intervala de tempo, é:

a) 40 kW b) 51,84 kW c) 72 kW d) 400 kW

e) 518,4 kW

20. (UFMS 09) Um atleta, ao terminar o pré-aquecimento em uma academia, sobre uma

esteira horizontal, analisa as informações indicadas no painel eletrônico da esteira que

indica o seguinte: Distância percorrida = 5,0 km; velocidade média = 20,0 km/h;

calorias gastas pelo atleta = 200 kcal. Considere 1cal = 4,18 J, e que toda a energia,

gasta pelo atleta, foi para realizar trabalho sobre a esteira a uma potência constante.

Assinale a alternativa correta.

(A) A força média, na direção horizontal, aplicada na esteira pelo atleta, foi maior que

160 N.

(B) A potência média realizada pelo atleta sobre a esteira, nesse aquecimento, foi maior

que 1,0Kw.

(C) A força média, na direção horizontal, aplicada na esteira pelo atleta, foi menor que

160N.

(D) A potência média realizada pelo atleta sobre a esteira, nesse aquecimento, foi menor

que 500W.

(E) O tempo que o atleta permaneceu sobre a esteira, em pré-aquecimento, foi de 30

minutos.

21. (UFAC 09) Um elevador tem uma placa de advertência com a seguinte expressão:

“Carga máxima: 400 kg”. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2. Suponha

que esse elevador suba, com essa carga máxima, 10 m em 5 s. Calcule a mínima

potência útil dos motores desse elevador em kW:

(A) 1 (B) 8 (C) 4 (D) 6

(E) 2

22. (UNIFEI 09) Um homem consome diariamente 2.000 kcal. Se essa energia é

dissipada a uma taxa constante durante 24 h, a potência correspondente em watts será

igual a:

Dado: 1,00 cal = 4,18 J

A. 0,0968 W B. 0,968 W C. 9,68 W D. 96,8 W

23. (UFSC 09) Em uma indústria, deseja-se transportar 64 caixas de mesmo peso e

tamanho, do piso térreo até um nível superior. Este trabalho pode ser realizado por três

métodos diferentes:

1) As caixas serão carregadas, uma a uma, por operários subindo a escada;

2) As caixas serão colocadas sobre uma esteira rolante com movimento uniforme;

3) Em uma única operação, as caixas serão elevadas por um guindaste.

O método 3 para elevar as caixas é o mais rápido e o método 1, o mais lento.

Em relação às situações apresentadas, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

01. No método 1, o trabalho realizado é 64 vezes maior do que no método 3.

02. O trabalho realizado contra a força gravitacional é o mesmo em todos os três

métodos.

04. O maior trabalho é realizado pelo guindaste (método 3), pois as caixas estão

empilhadas.

08. A potência utilizada é quatro vezes maior no método 1 em relação ao método 3.

16. A potência utilizada no método 2 é maior do que no método 1.

32. O trabalho realizado no método 1 depende do número de operários que carregam as

caixas.

24. Na figura, um operário ergue um balde cheio de concreto, de 20 kg de massa com

velocidade constante. A corda e a polia são ideais e, no local g = 10 m/s2. Considerando

um deslocamento vertical de 4,0 m, que ocorre em 25 s, determine:

a) o trabalho realizado pela força do operário;

b) a potência média útil na operação.

25. A figura abaixo representa esquematicamente um elevador E com massa 800 kg e

um contrapeso B, também de 800 kg, acionados por um motor M.

A carga interna do elevador é de 500 kg. Adote g = 10m/s2.

a)Qual a potência fornecida pelo motor com o elevador subindo com uma velocidade

escalar constante de 1,0 m/s?

b)Qual a intensidade da força aplicada pelo motor através do cabo, para acelerar o

elevador em ascensão, à razão de 0,50m/s2?

26. (UFJF10) Em uma construção civil, os operários usam algumas máquinas simples

para facilitar e diminuir sua carga diária de energia gasta na execução de seu trabalho.

Uma das máquinas simples mais utilizadas é, por exemplo, as roldanas fixas e móveis.

Em um dia comum de trabalho, um operário deve elevar, com velocidade constante, um

bloco de pedra de massa m =100 kg para o segundo andar da obra, que fica a uma altura

h = 5,0 m em relação ao solo. Para essa tarefa, o operário utilizou um sistema com duas

roldanas, uma fixa e outra móvel, e um cabo de massa desprezível, como mostra a

figura. Considere

g =10 m/s2.

a) Calcule a tração no cabo que está em contato com a mão do operário e o trabalho

realizado por ele, para elevar o bloco até o segundo andar da obra.

b) Se foi gasto um tempo t = 10 s para o operário elevar o bloco até o segundo andar da

obra, calcule a potência gasta nessa tarefa.

27. (UEA 09) Uma turbina eólica converte a energia contida no vento em energia

elétrica. O vento empurra as pás da turbina fazendo-as girar. Um eixo acoplado às pás

transmite a rotação dessas ao gerador, que converte energia cinética de rotação em

energia elétrica. Suponha que, em uma turbina, a força do vento seja suficiente para

produzir 7,2 x 108 joules de energia cinética rotacional em duas horas. Se 40% da

energia de rotação é convertida em energia elétrica, a potência útil dessa turbina é, em

kW,

(A) 10. (B) 20. (C) 30. (D) 40.

(E) 50.

28. (UNEMAT 09) Um gerador tem capacidade para transformar 75% da potência

recebida em útil. Para se obter com esse gerador uma potência útil de 4500 Watts, é

necessário que ele receba em Watts uma potência de:

a. 11 KW b. 7 KW c. 6 KW d. 6,5 KW

e. 10 KW

29. (UNESP 07) 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/s2.

30. (UFPR 09) Na construção de um prédio, os operários utilizam um pequeno motor,

associado a uma roldana e corda, para transportar objetos pesados para as partes mais

altas. Suponha que em dada situação seja necessário elevar a uma altura de 27,5 m um

recipiente contendo reboco cuja massa total seja igual a 38 kg. Despreze a massa da

corda e considere que 1 HP é igual a 746 W. Calcule o tempo, em segundos, para

levantar esse recipiente a uma velocidade constante se o motor tiver 5 HP.

31. (UFPI 09) Um elevador projetado para subir com velocidade média constante de 0,8

m/s tem potência motora de 9,0 kW. Considere que a massa do elevador, quando vazio,

é igual a 400 kg e a aceleração da gravidade, 10 m/s2. Qual o número de pessoas, com

70 kg cada uma, que esse elevador pode transportar?

A) 7 B) 8 C) 9 D) 10 E)

11

32. (UFPR 2006) Em uma construção, é utilizado um motor de corrente contínua para

elevar baldes contendo argamassa, conforme a figura a seguir. O motor funciona sob

uma tensão de 20 V e o seu rendimento é de 70%. Supondo-se que um balde de

argamassa possua 28 kg e que esteja sendo elevado à velocidade constante de 0,5 m/s,

considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, o módulo da intensidade de

corrente elétrica no motor é:

a) 14 A. b) 7,0 A. c) 10 A. d) 4,9 A.

e) 0,7 A.

33. (UEPB 06) Um fazendeiro possui, em suas terras, uma pequena queda d’água, cuja

altura é de 12 metros. Tendo verificado que, nesta cachoeira, caem 5,0 m3 de água em

2,0 minutos, sentiu-se estimulado a construir uma usina hidrelétrica para instalação

elétrica de sua fazenda. Lembrando que a aceleração da gravidade é aproximadamente

de 10 m/s 2, 1 m3 de água corresponde a 1000 L e que 1 L de água possui uma massa

de 1 kg, a potência máxima desta cachoeira em KW, é:

a) 7,0 b) 5,0 c) 9,0 d) 12,0 e)

14,0

34. (UNAMA) A Usina Hidrelétrica de Tucuruí atende aos estados do Pará (87%),

Maranhão (97%) e Tocantins (67%). A potência total de energia elétrica gerada,

atingida quando todas as suas unidades geradoras estão em funcionamento, chega a

8370 MW. Percebe-se a enorme quantidade de energia acumulada pelo lago

represado. Se desprezarmos as perdas de energia, durante o processo de geração, e

considerarmos que o desnível entre o lago represado (reservatório) e o leito normal

do rio é de 72 m de altura, o valor médio da massa de água, medida em milhões

de Kg (MKg), movimentada pelas turbinas, em cada segundo, é de,

aproximadamente:

Dados: considere g = 10 m/s2

1M = 1x106

a) 7, 564

b) 11, 625

c) 20, 512

d) 32, 500

35. (FUVEST 08) A usina hidrelétrica de Itaipu possui 20 turbinas, cada uma

fornecendo uma potência elétrica útil de 680 MW, a partir de um desnível de água de

120 m. No complexo, construído no Rio Paraná, as águas da represa passam em cada

turbina com vazão de 600 m3/s.

a) Estime o número de domicílios, N, que deixariam de ser atendidos se, pela queda de

um raio, uma dessas turbinas interrompesse sua operação entre 17h30min e 20h30min,

considerando que o consumo médio de energia, por domicílio, nesse período, seja de 4

kWh.

b) Estime a massa M, em kg, de água do rio que entra em cada turbina, a cada segundo.

c) Estime a potência mecânica da água P, em MW, em cada turbina.

36. (UFF 2004) Duelo de Gigantes:

O rio Amazonas é o maior rio do mundo em volume d'água com uma vazão em sua foz

de, aproximadamente, 175 milhões de litros por segundo. A usina hidroelétrica de Itaipu

também é a maior do mundo, em operação. A potência instalada da usina é de 12,6 X

109 W. Suponha que toda essa potência fosse utilizada para aquecer a água que flui pela

foz do rio Amazonas, sem que houvesse perdas de energia.

UHE TUCURUÍ

37. Um tipo de usina hidrelétrica pouco comum no Brasil é a chamada usina de

montanha, onde aproveita-se uma queda d'água para gerar energia elétrica. Vamos supor

que fosse possível aproveitar a Cascata do Caracol, em Canela, com sua queda d'água

de 125 m, para este tipo de usina. A energia produzida serviria para alimentar um

conjunto de lâmpadas cuja potência total soma 3000 W. Considere a aceleração da

gravidade sendo g=10 m/s2. Quantos quilogramas de água devem ser colhidos pela

turbina para manter este conjunto de lâmpadas funcionando por um minuto ?

A) 132 B) 22 C) 180 D) 144 E) 12

38. No edifício onde mora uma família, deseja-se instalar uma bomba hidráulica capaz

de elevar 500 litros de água até uma caixa-d’água vazia, situada a 20 m de altura acima

desta bomba, em 1 minuto e 40 segundos. O rendimento de um sistema hidráulico é

definido pela razão entre o trabalho fornecido a ele e o trabalho por ele realizado.

Espera-se que o rendimento mínimo desse sistema seja de 50%. Calcule a potência

mínima, que deveria ter o motor dessa bomba.

39. O esquema seguinte representa os principais elementos de um sistema rudimentar de

geração de energia elétrica. A água que jorra do tubo faz girar a roda, que, por sua vez,

aciona um gerador. O rendimento do sistema é de 80% e a potência elétrica que o

gerador oferece em seus terminais é de 16 KW.

Sendo dadas a densidade da água (1,0 g/cm³) e a aceleração da gravidade (10 m/s²),

aponte a alternativa que traz o valor correto da vazão da água:

a) 0,50 m³/s b) 5,0 m³/s c) 50 m³/s d) 5,0. 10² m³/s e)

Outro valor

Gabarito:

1.c 2.e 3. a)1000 J b) -1000 J 4.a 5.c 6. 540 J

7. V= 10m/s(nas três situações) 8.d 9. V (01, 02,04) 10. V(01, 02, 04,16)

11.a)750J b)-150J c)600J d)10m/s 12.a 13.a 14. - 2000J 15.d

16.d 17. a) - 2000J b) 0J (NÃO HOUVE VARIAÇÃO DA ENERGIA

CINÉTICA)

18. a)120N b) 2100 J C)1500 J 19.a 20.a 21.b 22.d

23.V(02,16) 24.a)800J b)3,2W 25. a)5,0kW; b)6,05kN

26.a)5000J b)500W 27.d 28.c 29.1,5m 30.2,8s 31.d 32.c

33.b 34.b 35. R: a) 510 casas b) 600.000kg c) 720MW

36.c 37.d 38.2KW 39.b

Lista de exercícios – Trabalho, Energia e Potência

1. Uma força constante de 20 N produz, em um corpo, um deslocamento de 0,5 m

no mesmo sentido da força. Calcule o trabalho realizado por essa força.

2. Um carrinho é deslocado num plano horizontal sob a ação de uma força

horizontal de 50 N. Sendo 400 J o trabalho realizado por essa força, calcule a

distância percorrida.

3. Sobre um corpo de massa 10 kg, inicialmente em repouso, atua uma força F que

faz variar sua velocidade para 28 m/s em 4 segundos. Determine:

a) a aceleração do corpo; b) o valor da força F;

c) o trabalho realizado pela força F para deslocar o corpo de 6 m.

4. Um carro percorre uma estrada reta e horizontal, em movimento uniforme, com

velocidade constante de 20 m/s, sob a ação de uma força de 1800 N exercida

pelo motor. Calcule o trabalho realizado pelo motor em 4s.

5. Um corpo de massa 12kg está submetido a diversas forças, cuja resultante F é

constante. A velocidade do corpo num ponto M é de 4,0m/s e num outro ponto N

é de 7,0m/s. Determine o trabalho realizado pela força Fù no deslocamento de M

para N é, em joules, de

6. Com base na figura a seguir, calcule a menor velocidade com que o corpo deve

passar pelo ponto A para ser capaz de atingir o ponto B. Despreze o atrito e

considere g = 10 m/s2.

7. Na figura a seguir, tem-se uma mola de massa desprezível e constante elástica

200N/m, comprimida de 20cm entre uma parede e um carrinho de 2,0kg.

Quando o carrinho é solto, toda energia mecânica da mola é transferida ao

mesmo. Desprezando-se o atrito, pede-se:

a) nas condições indicadas na figura, o valor da força que a mola exerce na parede.

b) a velocidade com que o carrinho se desloca, quando se desprende da mola.

8. Um corpo de massa 6,0kg se move livremente no campo gravitacional da Terra.

Sendo, em um dado instante, a energia potencial do corpo em relação ao solo

igual a 2,5.103J e a energia a cinética igual a 2,0.102J, quanto vale a velocidade

do corpo ao atingir o solo?

9. Uma pedra com massa m=0,10kg é lançada verticalmente para cima com energia

cinética EC=20J. Qual a altura máxima atingida pela pedra?

10. Um esquiador de massa m=70kg parte do repouso no ponto P e desce pela rampa

mostrada na figura. Suponha que as perdas de energia por atrito são desprezíveis

e considere g=10m/s2. Determine a energia cinética e a velocidade do esquiador

quando ele passa pelo ponto Q, que está 5,0m abaixo do ponto P.

11. Um corpo de massa 0,5kg está na posição A da figura onde existe uma mola de

constante elástica K=50N/m comprimida em 1m. Retirando-se o pino, o corpo

descreve a trajetória ABC contida em um plano vertical. Desprezando-se o

trabalho de atrito, qual é a altura máxima que o corpo consegue atingir?

12. Um homem e um menino deslocam um trenó por 50 m, ao longo de uma estrada

plana e horizontal, coberta de gelo (despreze o atrito). O homem puxa o trenó,

através de uma corda, exercendo uma força de 30 N, que forma um ângulo de

45º com a horizontal. O menino empurra o trenó com uma força de 10 N,

paralela à estrada. Considerando sen 45º = cos 45º = 0,71, calcule o trabalho

total realizado sobre o trenó.

13. Uma força constante, de valor F = 10 N, age sobre um corpo de massa m = 2 kg,

o qual se encontra em repouso no instante t = 0 s, sobre uma superfície

horizontal sem atrito (veja figura). Sabe-se que a força F é paralela à superfície

horizontal.

Com relação a tal situação, qual é o valor do trabalho executado pela força F no

primeiro segundo de movimento?

14. Uma força de 20N desloca, na mesma direção e sentido da força, um corpo de

4kg, em uma distância de 10m. O fenômeno todo ocorre em 5 segundos. Qual o

módulo da potência realizada pela força?

15. Um força constante age sobre um objeto de 5,0kg e eleva a sua velocidade de

3,0m/s para 7,0m/s em um intervalo de tempo de 4,0s. Qual a potência devido à

força?

16. Um elevador é puxado para cima por cabos de aço com velocidade constante de

0,5 m/s. A potência mecânica transmitida pelos cabos é de 23 kW. Qual a força

exercida pelos cabos?

17. Uma caixa d'água de 66 kg precisa ser içada até o telhado de um pequeno

edifício de altura igual a 18 m. A caixa é içada com velocidade constante, em 2,0

min. Calcule a potência mecânica mínima necessária para realizar essa tarefa,

em watts. Despreze o efeito do atrito.

18. Uma empilhadeira elétrica transporta do chão até uma prateleira, a 6m do chão,

um pacote de 120 kg. O gráfico adiante ilustra a altura do pacote em função do

tempo. Determine a potência aplicada ao corpo pela empilhadeira.

19. Um elevador é puxado para cima por cabos de aço com velocidade constante de

0,5 m/s. A potência mecânica transmitida pelos cabos é de 23 kW. Qual a força

exercida pelos cabos?