Tópicos de Física 1 - Parte 2-112-114

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446 UNIDADE 2 | DINÂMICA
Fonte: <www.mme.gov.br/documents/1138787/1732840/Resenha+Energetica+-+Brasil+2015_pdf/4e6b9a34-6b2e-48fa-9ef8-dc7008470bf2>. 
Acesso em: 2 jul. 2018.
Algumas usinas hidrelétricas brasileiras/Potência hídrica instalada (2014)
Nome Capacidade (GW) Rio UF
Tucuruí I e II 8,54 Tocantins PA
Itaipu (Parte brasileira) 7,00 Paraná PR
Ilha Solteira 3,44 Paraná SP
Xingó 3,16 São Franc. SE
Paulo Afonso IV 2,46 São Franc. AL
Santo Antônio 2,29 Madeira RO
Itumbiara 2,08 Paranaíba MG
São Simão 1,71 Paranaíba MG
Gov. Bento Munhoz R. N. 1,68 Iguaçu PR
Eng. Souza Dias (Jupiá) 1,55 Paraná SP
Eng. Sérgio Motta 1,54 Paraná MS
Jirau 1,50 Madeira RO
Luiz Gonzaga (Itaparica) 1,48 São Franc. BA
Itá 1,45 Uruguai RS/SC
Marimbondo 1,44 Grande MG
Fonte: <www.mme.gov.br/documents/1138787/0/Capacidade+Instalada+de+EE+2014.pdf/cb1d150d-
0b52-4f65-a86b-b368ee715463>. Acesso em: 2 jul. 2018.
Observe abaixo uma tabela com algumas hidrelétricas brasileiras e sua potência instalada e a seguir dois 
gráficos que indicam a oferta interna de energia no Brasil e no mundo. Uma consideração: em 2016, começou 
a funcionar no Brasil a usina hidrelétrica de Belo Monte, na bacia do rio Xingu, no Pará, com capacidade ins-
talada de 11 GW e capacidade efetiva de geração de 4,5 GW. 
13,5%
11,5%
28,6%
5,7%
1,3%
39,4%
Brasil
4,7%29%
21,5%
2,5%
31,1%
11,2%
Mundo
Oferta interna de energia no Brasil e no mundo
Carvão UrânioPetróleo e derivadosOutrosHidrelétricaGás natural
Compreensão, pesquisa e debate
 1. Forneça quatro argumentos a favor da construção de usinas hidrelétricas e quatro argumentos contra.
 2. De que forma as usinas hidrelétricas colaboram para aumentar o efeito estufa? 
 3. A matriz energética brasileira é considerada uma das mais limpas do mundo por se fundamentar em fon-
tes renováveis de energia. O que vêm a ser essas fontes energéticas? Cite pelo menos cinco exemplos.
 4. Quais são os países cuja matriz energética descarta a maior quantidade de dejetos e resíduos poluentes 
no meio ambiente?
 5. Como prover no futuro próximo, de forma sustentável, o crescimento populacional do planeta com energia 
limpa, agredindo minimamente o meio ambiente? Discuta com seus colegas e o professor.
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447TÓPICO 6 | TRABALHO E POTÊNCIA
Nível 3Exercícios
 75. (Vunesp) Para acender o isqueiro, um pequeno 
rolete de aço com ranhuras em sua face encur-
vada é esfregado contra uma pedra especial, ti-
rando-lhe faíscas. As faíscas atingem o pavio 
embebido em fluido inflamável, ateando-lhe fogo. 
No ato de acender seu isqueiro, um rapaz faz 
com que o rolete se movimente, aplicando uma 
força tangente ao rolete, de intensidade 1,5 N. 
Depois de o rolete girar 1/4 de volta, o pavio se 
incendeia. Sabendo-se que o diâmetro do rolete 
mede 80 mm, pode-se inferir que a energia de 
ativação empregada para a ignição do fluido, 
nessa circunstância, seja, em joules:
Dado: π 5 3.
a) 1,9 ? 1022
b) 3,7 ? 1022
c) 5,3 ? 1023
d) 7,1 ? 1023
e) 9,0 ? 1023
 76. (Uepa) Quem disse que carro elétrico não anda?
“Era isso o que esperávamos obter quando co-
meçamos a empresa há três anos: construir um 
carro com emissões zero que as pessoas adoras-
sem dirigir.” As palavras de Martin Eberhard, da 
Tesla Motors, são conclusivas quanto ao sucesso 
do projeto recém-concluído. O belo conversível de 
uma tonelada tem potência para fazer, com mo-
vimento uniformemente variado, de 0 a 108 km/h 
em apenas 4,0 segundos. Ele possui autonomia de 
400 km por carga da bateria e sua velocidade es-
calar máxima é de 210 km/h. Junto com o seu novo 
Tesla Roadster, você poderá comprar um sistema 
de carga da bateria para ser instalado na sua ga-
ragem, capaz de carregar totalmente a bateria em 
apenas 3h30min.
(http://motorsa.com.br/tag/carro-eletrico. Adaptado.)
Sobre o texto, é correto afirmar que, para o carro 
elétrico em questão, deslocando-se em um plano 
horizontal, nos 4,0 primeiros segundos,
a) sua aceleração escalar média vale 25 m/s2.
T
h
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k
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b) o trabalho do motor é 5,0 ? 106 J.
c) a força resultante nele atuante, suposta cons-
tante, tem módulo aproximadamente igual a 
1,0 ? 103 N.
d) a energia elétrica de sua bateria é totalmente 
transformada em energia cinética.
e) a distância que ele percorreu, com aceleração 
suposta constante, é de 60 m.
 77. (Fuvest-SP) Um menino puxa, com uma corda, na 
direção horizontal, um cachorro de brinquedo 
formado por duas partes, A e B, ligadas entre si 
por uma mola, como ilustra a figura adiante. As 
partes A e B têm, respectivantente, massas
mA 5 0,5 kg e mB 5 1,0 kg, sendo m 5 0,30 o 
coeficiente de atrito cinético entre cada parte e o 
piso. A constante elástica da mola é k 5 10 N/m 
e, na posição relaxada, seu comprimento é
x0 5 10 cm. O conjunto se move com velocidade 
constante de módulo v 5 0,10 m/s.
A B
Nessas condições, determine:
a) o módulo T da força exercida pelo menino sobre 
a parte B;
b) o trabalho W realizado pela força que o menino 
faz para puxar o brinquedo por 2,0 minutos;
c) o módulo F da força exercida pela mola sobre 
a parte A;
d) o comprimento x da mola, com o brinquedo em 
movimento.
Note e adote:
Módulo da aceleração da gravidade no local:
g 5 10 m/s2.
Despreze a massa da mola.
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448 UNIDADE 2 | DINÂMICA
 78. (Unicamp-SP) Importantes estudos sobre o atrito 
foram feitos por Leonardo da Vinci (1452-1519) e 
por Guillaume Amontons (1663-1705). A figura a 
é uma ilustração feita por Leonardo da Vinci do 
estudo sobre a influência da área de contato na 
força de atrito.
a) Dois blocos de massas m1 5 1,0 kg e m2 5 0,5 kg 
são ligados por uma corda e dispostos como 
mostra a figura b. A polia e a corda têm massas 
desprezíveis, e o atrito nas polias também deve 
ser desconsiderado. O coeficiente de atrito 
cinético entre o bloco de massa m2 e a super-
fície da mesa é mc 5 0,8. Qual deve ser a dis-
tância de deslocamento do conjunto para que 
os blocos, que partiram do repouso, atinjam a 
velocidade v 5 2,0 m/s?
b) Em certos casos, a lei de Amontons da propor-
cionalidade entre a força de atrito cinético e a 
força normal continua válida nas escalas micro-
métrica e nanométrica. A figura c mostra um 
gráfico do módulo da força de atrito cinético, Fat, 
em função do módulo da força normal, N, entre 
duas monocamadas moleculares de certa subs-
tância, depositadas em substratos de vidro.
Considerando N 5 5,0 nN, qual será o módulo 
do trabalho da força de atrito se uma das mo-
nocamadas se deslocar de uma distância 
d 5 2,0 mm sobre a outra que se mantém fixa?
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2
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 79. (Enem) Num sistema de freio convencional, as 
rodas do carro travam e os pneus derrapam no 
solo, caso a força exercida sobre o pedal seja mui-
to intensa. O sistema ABS evita o travamento das 
rodas, mantendo a força de atrito no seu valor 
estático máximo, sem derrapagem. O coeficiente 
de atrito estático da borracha em contato com o 
concreto vale me 5 1,0 e o coeficiente de atrito ciné-
tico para o mesmo par de materiais é mc 5 0,75. 
Dois carros, com velocidades iniciais iguais a 
108 km/h, iniciam a frenagem numa estrada per-
feitamente horizontal de concreto no mesmo ponto. 
O carro 1 tem sistema ABS e utiliza a força de 
atrito estática máxima para a frenagem; já o carro 
2 trava as rodas, de maneira que a força de atrito 
efetiva é a cinética. Considere g 5 10 m/s2 e des-
preze o efeito do ar.
As distâncias, medidas a partir do ponto em que 
iniciam a frenagem, que os carros 1 (d1) e 2 (d2) 
percorrem até parar são,respectivamente,
a) d1 5 45 m e d2 5 60 m.
b) d1 5 60 m e d2 5 45 m.
c) d1 5 90 m e d2 5 120 m.
d) d1 5 5,8 ? 10
2 m e d2 5 7,8 ? 10
2 m.
e) d1 5 7,8 ? 10
2 m e d2 5 5,8 ? 10
2 m. 
 80. (Fuvest-SP) Dois pequenos corpos, 1 e 2, mo-
vem-se em um plano horizontal, com atrito des-
prezível, em trajetórias paralelas, inicialmente 
com mesma velocidade, de módulo v0. Em dado 
instante, os corpos passam por uma faixa rugo-
sa do plano, de largura d. Nessa faixa, o atrito 
não pode ser desprezado e os coeficientes de 
atrito cinético entre o plano rugoso e os corpos 
1 e 2 valem m1 e m2 respectivamente. Os corpos 
1 e 2 saem da faixa com velocidades 
v
2
e
v
3
0 0 
respectivamente.
d
faixa rugosa
v
0
v
0
v
0
3
v
0
2
Nessas condições, a razão 1
2
m
m
 é igual a:
a) 
2
3
b) 
4
9
c) 
27
32
d) 
16
27
e) 
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