Trabalho e Energia

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Questão 1/10 - Introdução à Mecânica
Analise o gráfico “força versus deslocamento” a seguir:
 
Fonte: gráfico elaborado pelo autor desta questão.
O gráfico mostra o deslocamento no eixo-x positivo de um objeto devido à ação de uma força de intensidade variável. Com os dados do gráfico e com base no conteúdo trabalho do livro-base Mecânica Básica, marque a alternativa que apresenta o resultado do trabalho realizado pela força, em J, de 0 a 21 m:
Nota: 10.0
	
	A
	22,5
	
	B
	30
	
	C
	50,5
	
	D
	60
	
	E
	127,5
Você assinalou essa alternativa (E)
Você acertou!
Comentário: Para uma força variável o trabalho é igual a área sob a curva em um gráfico de F X d, devemos realizar a soma dessas áreas.  
Ou seja, At = Aret + Atriang1 + Atriang2
Aret = 5 × 21 = 105 J
Atriang1 =  = 7,5 J
Atriang2 =  = 15 J
At = 105 + 7,5 + 15 = 127,50 J
(não existe uma equação pronta para cada estilo de gráfico, porém a equação 4.9 da página 88 nos diz que a Área de determinada figura geométrica é numericamente igual ao trabalho realizado).
Questão 2/10 - Introdução à Mecânica
Leia as informações .
O trabalho realizado por uma força de módulo constante, quando aplicada a um corpo e formando um ângulo  θ� com a direção do deslocamento, que é horizontal, é dado por:W=F.d.cosθ�=�.�.���� , onde W é o trabalho (J), F é a força constante (N), d é a distância (m) e θ�  é o ângulo que a força faz com a direção horizontal.
Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão.
De acordo com os conteúdos do livro-base Mecânica Básica referente ao trabalho realizado por uma força, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O trabalho é negativo se 0o<θ<90o0�<�<90�
II. O trabalho é nulo se θ=90°�=90°.
III. O trabalho é positivo se 90o<θ<180090�<�<1800
Está correto apenas o que se afirma em:
Nota: 10.0
	
	A
	I
	
	B
	II
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
Comentário: A afirmativa I é incorreta, pois o  é positivo quando 0o<θ<90o0�<�<90�  . Nesse caso, o trabalho será positivo. A afirmativa II é correta, pois o  é nulo quando θ=90o�=90� e o trabalho também será nulo. A afirmativa III é incorreta, pois o cos?���?  é negativo quando 90o<θ<180o90�<�<180�   . Nesse caso, o trabalho será negativo. (livro-base, p. 83,84).
TB – C
HC (1) – C1,C4,  C6, C10
HC (2) – C1
	
	C
	III
	
	D
	I e II
	
	E
	I e III
Questão 3/10 - Introdução à Mecânica
Leia o texto:
Do ponto de vista científico, uma força resultante atuando sobre um corpo só realizará trabalho quando produz o deslocamento desse corpo na mesma direção do vetor força.
Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão.
Com base na afirmação dada e no conteúdo de trabalho e energia do livro-base Mecânica Básica, analise a seguinte situação: a pessoa A subiu 20 degraus de uma escada carregando um pacote de 10 kg, enquanto a pessoa B subiu apenas 10 degraus da mesma escada carregando um pacote de 20 kg. Marque a alternativa correta sobre o que podemos afirmar sobre os trabalhos realizados pelas pessoas:
Nota: 10.0
	
	A
	WA > WB
	
	B
	WA < WB
	
	C
	(WA = WB) < 0
	
	D
	(WA = WB) > 0
Você assinalou essa alternativa (D)
Você acertou!
Comentário: Se a força dobra em B, mas o deslocamento cai pela metade, o trabalho realizado por A e B são iguais (livro-base, p.85).
	
	E
	WA = WB = 0
Questão 4/10 - Introdução à Mecânica
Leia o texto a seguir:
Os motores de duas máquinas de cortar grama são comparados. Sabe-se que o cortador de grama A corta gramas de um espaço de 30m2 em 40 minutos, já o cortador de grama B corta gramas de um mesmo espaço em 1 hora.
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão.
Com base no texto acima e nos conteúdos do livro-base Mecânica Básica, assinale a alternativa correta em relação à potência:
Nota: 10.0
	
	A
	O cortador A possui a maior potência, pois realizou o trabalho em um menor tempo.
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Comentário: Com o trabalho realizado em um tempo pequeno (em comparação as duas), garante uma maior eficiência (livro-base, p.90).
	
	B
	O cortador B possui a maior potência, pois realizou o trabalho em um menor tempo.
	
	C
	O cortador A possui a maior potência, pois realizou o trabalho em um maior tempo.
	
	D
	O cortador B possui a maior potência, pois realizou o trabalho em um maior tempo.
	
	E
	Ambos os cortadores possuem a mesma potência.
Questão 5/10 - Introdução à Mecânica
Considere o texto a seguir.
Uma motocicleta trafega por uma via expressa a 20 m/s quando percebe o semáforo ficar amarelo. A partir desse instante, desacelera a moto a uma taxa constante até parar. A resistência do ar pode ser desprezada e a moto mais o motociclista possui uma massa de 190 kg.
Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão.
De acordo com o fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Mecânica Básica referente ao teorema do trabalho e energia cinética, assinale a alternativa que corresponde corretamente ao trabalho realizado para a moto parar.
Nota: 10.0
	
	A
	3800 J
	
	B
	– 3800 J
	
	C
	– 38000 J
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
Para resolver a questão, basta aplicar a fórmula do teorema trabalho energia cinética, dado por:W=ΔEc=W=12mv2−12mv20�=Δ��=�=12��2−12��02 , onde W é o trabalho (J), m é a massa, v é a velocidade final e v0 a velocidade inicial. Assim, substituindo os valores, teremos:W=0−12190.202=−38000J�=0−12190.202=−38000� . (livro-base, p.93).
TB – P
HC (1) – C1, C4, C6, C10
HC (2) – C1, C5
	
	D
	38000 J
	
	E
	76000 J
Questão 6/10 - Introdução à Mecânica
Considere a figura a seguir:
Fonte: elaborado pelo autor desta questão.
Conforme os conteúdos sobre Trabalho e Energia do livro-base Mecânica Básica, marque a alternativa que apresenta o trabalho realizado pela força no sentido do deslocamento se a caixa indicada na figura for deslocada por 15 m e pela força F de 75 N:
Nota: 10.0
	
	A
	1019,6 J
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Comentário: O deslocamento ocorre na horizontal, fazendo um angulo de 25°, o trabalho W é encontrado através da equação (livro-base, p.83).
	
	B
	1125 J
	
	C
	1875 J
	
	D
	204,8 J
	
	E
	125,6 J
Questão 7/10 - Introdução à Mecânica
Leia o texto a seguir:
Um pedreiro desloca um carrinho de massa, aplicando uma força horizontal de 350N por uma distância de 20m.
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão
Com base nos conteúdos do livro-base Mecânica Básica, assinale a alternativa que apresenta o trabalho realizado por esse pedreiro:
Nota: 10.0
	
	A
	700 J
	
	B
	1500 J
	
	C
	3500 J
	
	D
	5000 J
	
	E
	7000 J
Você assinalou essa alternativa (E)
Você acertou!
Comentário: Com base na equação 4.2 (p.83), temos:
W = F.d = 350.20 = 7 000J.
Questão 8/10 - Introdução à Mecânica
Atente para as informações a seguir:
Nos saltos com varas, o atleta desenvolve certa velocidade para que sua energia cinética seja convertida em energia potencial gravitacional e, com auxílio de uma vara longa e flexível, transpor o sarrafo. Nesse tipo de salto, um atleta de massa igual a 59 kg conseguiu transpor um sarrafo colocado a 6 m de altura em relação ao solo, onde a aceleração da gravidade é igual a 9,8 m/s². Para efeitos de cálculos, considere que o centro de massa do atleta esteja a 1 metro do solo.
Fonte: Texto elaborado pelo autor dessa questão.
De acordo com as informações e os conteúdos do livro-base Mecânica Básica referentes à conservação da energia mecânica, assinale a alternativa que corresponde ao aumento da energia potencial gravitacional do atleta em relação ao solo.
Nota: 10.0
	
	A
	2891,0 J
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Para resolver basta calcular o aumento da energia potencial gravitacional do atleta, considerando o seu centro de massa e por meio da fórmula: ?U=m.g.Δh?�=�.�.Δℎ , onde ΔUΔ� é o aumento da energia potencial gravitacional, m a massa, g a aceleração da gravidade e ?h a variação da altura do centro de massa. Assim, substituindo os valores, teremos:ΔU=59.9,8.5=2892J.Δ�=59.9,8.5=2892�. (livro-base, p. 105).
TB – P
HC (1) – C1, C4, C6, C10
HC (2) – C1, C5
	
	B
	3469,2 J
	
	C
	3550,0 J
	
	D
	3650,3 J
	
	E
	3750,2J
Questão 9/10 - Introdução à Mecânica
Considere a figura a seguir onde mostra um sistema massa-mola:
Após esta avaliação, caso queira ver a imagem em seu contexto original, ela está disponível em: SILVA, O. H. M. Mecânica Básica. Curitiba: Intersaberes, 2016. p. 89.
Com base na figura dada e no conteúdo de trabalho realizado por uma força elástica do livro-base Mecânica Básica, marque a alternativa que contém o trabalho realizado, em joules, realizado pela mola durante a sua contração:
Nota: 10.0
	
	A
	Positivo
	
	B
	Negativo
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
Comentário: A força elástica é uma força restauradora, ou seja, tem sentido oposto ao do deslocamento, na regra de sinal, o resultado é negativo (livro-base, p.89).
	
	C
	Zero
	
	D
	Inexistente
	
	E
	É igual ao trabalho da pessoa em módulo e sentido.
Questão 10/10 - Introdução à Mecânica
Leia o texto a seguir:
A potência de um veículo, comumente, é referenciado conforme a sua potência, onde 1 horse-power (hp) é denominado por 745,7 Watts (W).
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão.
Com base nos conteúdos do livro-base Mecânica Básica, assinale a alternativa que apresenta a potência do motor de um Formula 1, com 380 hp:
Nota: 10.0
	
	A
	98 712 W
	
	B
	122 816 W
	
	C
	156 784 W
	
	D
	204 388 W
	
	E
	283 366 W
Você assinalou essa alternativa (E)
Você acertou!
Comentário: utilizamos a conversão entre as duas unidades, P = 380.745,7 = 283 366 W (livro-base p.91).
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