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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA BAIANO CAMPUS BOM JESUS DA LAPA DISCIPLINA – Física I; PROFESSOR – Edinardo Ivison B. Rodrigues CURSO TÉCNICO INTEGRADO – 1º ANO ALUNO(A):_________________________________________TURMA:______________ Lista de Exercícios – Trabalho e Potência 1 – Um objeto de 1,3 kg é acelerado por uma força , a partir do repouso sobre um plano horizontal sem atrito, deslocando-se 2m. A seguir, a força muda para 40N, deslocando o objeto por mais 3m. Considerando a força horizontal, qual o trabalho total realizado de 0 a 5m? 2 - (FAM-SP) Uma carroça trafega com velocidade de √ , puxada por um homem que exerce sobre ela uma força de intensidade 90 N, inclinada de 30° em relação à horizontal. O trabalho realizado pela força aplicada pelo homem durante 5 min é: a) 146 000 J b) 80 000 J c) 120 000 J d) 40 500 J e) 67 500 J 3 – (UERJ) Na brincadeira conhecida como cabo- de-guerra, dois grupos de palhaços utilizam uma corda ideal que apresenta um nó no seu ponto mediano. O gráfico abaixo mostra a variação da intensidade da resultante das forças aplicadas sobre o nó, em função da sua posição . Considere que a força resultante e o deslocamento sejam paralelos. Determine o trabalho realizado por no deslocamento entre 2,0 e 9,0 m. 4 - (USJT-SP) Sobre um corpo de massa 2 kg aplica- se uma força constante. A velocidade do móvel varia com o tempo, de acordo com o gráfico. Podemos afirmar que o trabalho realizado nos 10 segundos tem módulo de: a) 100 J b) 300 J c) 600 J d) 900 J e) 2100 J 5 – A figura mostra um objeto de 2 kg em uma superfície horizontal sem atrito. Sobre ele agem três forças: a força peso, a reação normal de apoio e uma força F de intensidade constante √ N, aplicada na direção 45º com a horizontal. Devido à ação dessas forças, o objeto se move na horizontal por 10m. Qual é o trabalho realizado, nos 10m de deslocamento, por essas forças constantes? Use g = 10 m/s². 6 - (UFSM-RS) Um homem empurra um caixote de 10 kg com velocidade constante de 2 m/s, durante 6 s. Considerando 10 m/s² a aceleração da gravidade e 0,1 o coeficiente de atrito entre a caixa e o assoalho, o trabalho realizado pelo homem, em joules, é de: a) -120 b) -2 c) zero d) 2 e) 120 7 - Considere um sistema massa-mola em que a mola tem constante elástica k. O gráfico da figura representa a curva do trabalho, em função da elongação . a) Determine a constante elástica da mola. b) Determine o trabalho da força elástica para a elongação . 8 – Um bloco de massa é arremessado horizontalmente ao longo de uma mesa, escorrega sobre ela e cai livremente, como mostra a figura. A mesa tem comprimento d = 2m e altura h = 1m. Qual o trabalho realizado pelo peso do bloco, desde o instante em que foi arremessado até o instante em que toca o chão? (Use g = 10 m/s².) 9 – (Fatec-SP) No Sistema Internacional, a unidade de potência é watt (W). Usando apenas unidades das grandezas fundamentais, o watt equivale a: a) kg m/s b) kg m²/s c) kg m/s² d) kg m²/s² e) kg m²/s³ 10 - (Uncisal-AL) Um motor de potência 125W deve erguer um peso de 100N a uma altura de 10m. Nessas condições, a operação deverá durar, em segundos: a) 8 b) 9 c) 10 d) 11 e) 12 11 – Uma criança de 30 kg desliza num escorregador de 2 m de altura e atinge o solo em 3 s. Calcule o trabalho do peso da criança e sua potência média nesse intervalo de tempo (use g = 10 m/s²). 12 - Constrói-se uma usina hidrelétrica aproveitando uma queda-d’água de altura h = 10m e de vazão . São dadas a densidade da água, e a aceleração da gravidade, g = 10 m/s². Qual a potência teórica dessa usina? 13 - O gráfico abaixo representa a potência de um sistema em função do tempo. Calcule o trabalho realizado entre 0 e 5 s. 14 - Uma máquina consome a potência de 1000W e possui rendimento de 80%. Determine o trabalho que ela realiza em 10 s. 15 - A potência retirada do metabolismo pode realizar trabalho e gerar calor. a) Qual é o rendimento mecânico de uma pessoa relativamente inativa que despende 100W de potência para produzir cerca de 1W de potência na forma de trabalho, enquanto gera 99W de calor? b) Qual é o rendimento mecânico de um ciclista que, fazendo o máximo de esforço possível, produz 100W de potência mecânica a partir de 1000W de potência metabólica? 16 - Se um organismo vivo apresentar um rendimento de 0,2 (ou 20%) na conversão de 6000W de potência total recebida na forma de trabalho útil, podemos dizer que o trabalho útil, em 1s, é: a) 1200 J. b) 12000 J. c) 3000 J. d) 30000 J. e) 120 kJ. GABARITO 1– 260J 2 - d 3 – 190J 4 - e 5 – 0, 0, 50J 6 - e 7– 2N/m 0,04J 8 – 10J 9 - e 10 – a 11– 600J 200W 12– 13– 60J 14– 8000J 15 – a)1% b)10% 16 - a