trabalho_8_5_2024

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FÍSICA
Trabalho
1. Marque a alternativa correta:
a) O trabalho de uma força independe de o corpo entrar em movimento.
b) Trabalho é uma grandeza vetorial.
c) O trabalho é definido como motor caso a força e o deslocamento tenham o mesmo sentido.
d) O trabalho de uma força é diretamente proporcional à força aplicada sobre ele e inversamente proporcional à distância percorrida.
e) Quando o trabalho é efetuado pela força peso, depende apenas da trajetória percorrida pelo objeto.
2. Se o trabalho de uma força resultante sobre um corpo for positivo, podemos dizer que
a) sua energia cinética permanece constante.
b) sua energia potencial aumenta.
c) sua energia cinética aumenta.
d) sua velocidade diminui.
e) sua aceleração diminui.
3. Uma pessoa arrasta uma caixa sobre uma superfície sem atrito de duas maneiras distintas, conforme mostram as figuras (a) e (b). Nas duas situações, o módulo da força exercida pela pessoa é igual e mantém-se constante ao longo de um mesmo deslocamento.
Considerando a força F, é correto afirmar que:
a) o trabalho realizado em (a) é igual ao trabalho realizado em (b).
b) o trabalho realizado em (a) é maior que o trabalho realizado em (b).
c) o trabalho realizado em (a) é menor que o trabalho realizado em (b).
d) não se pode comparar os trabalhos, porque não se conhece o valor da força.
4. Um bloco de 2 Kg é puxado com velocidade constante por uma distância de 4 m em um piso horizontal por uma corda que exerce uma força de 7 N fazendo um ângulo de 60º acima da horizontal. Sabendo que Cos(60º) = 0,5 e Sen(60º) = 0,86, o trabalho executado pela corda sobre o bloco é de:
a) 14,0 J. b) 24,0 J. c) 28,0 J. d) 48,1 J. e) 56,0 J.
5. Um garoto gasta 75 J de energia para empurrar uma caixa por três metros. Sabendo que a direção de aplicação da força do garoto forma um ângulo de 60° com a direção do deslocamento da caixa, determine o valor da força feita pelo garoto.
a) 50 N b) 40 N c) 25 N d) 30 N e) 15N
6. Depois de comer uma barra de chocolate de 500 cal, um homem precisou empurrar um carro. Com a energia obtida do chocolate, o homem conseguiu empurrar o veículo por 20 m. Determine a força necessária para a realização dessa atividade.
Dado: 1 cal = 4 J
a) 250 N b) 350 N c) 450 N d) 50 N e) 100 N
7. A força F de módulo 30N atua sobre um objeto formando um ângulo constante de 60o com a direção do deslocamento do objeto. Dados: sen 60o= √3/2, cos 60o=1/2. Se d=10m, o trabalho realizado pela força F, em joules, é igual a:
a) 300 b) 150√3 c) 150 d) 125 e) 100
8. Um corpo que se desloca 1,0 m ao longo de uma superfície horizontal, sofrendo a ação de uma força de 100 N que forma um ângulo de 60º com essa direção. Determine o módulo do trabalho exercido por essa força sobre o bloco e assinale a alternativa correspondente.
Dados: sen60º = √3/2; cos60º = 0,5
a) 50√3 J b) 100√3 J c) 50 J d) 150 J e) 200 J
9. Sobre um objeto de 10 kg em repouso, é realizado um trabalho de 320 J. Determine o módulo da velocidade final desse objeto após a aplicação dessa força e assinale a alternativa correspondente.
a) 10 m/s b) 2 m/s c) 4 m/s d) 8 m/s e) 15 m/s
10. Em um movimento circular, a força centrípeta de 50 N forma um ângulo de 90º em relação ao deslocamento de um corpo que se move uma distância de 2,0 m. Assinale a alternativa que apresenta o módulo do trabalho exercido sobre esse corpo.
a) 100 J b) 0 J c) 25 J d) -100 J e) -25 J
11. Uma pessoa em repouso sobre um piso horizontal observa um cubo, de massa 0,20 kg, que desliza sobre o piso, em movimento retilineo de translacao. 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 apos a travessia deste trecho, a velocidade de deslizamento do cubo e de 1 m/s. Para aquele observador, qual foi o trabalho realizado pela forca 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.
12. Um pai de 70kg e seu filho de 50kg pedalam lado a lado, em bicicletas idênticas, mantendo sempre velocidade uniforme. Se ambos sobem uma rampa e atingem um patamar plano, podemos afirmar que, na subida da rampa até atingir o patamar, o filho, em relação ao pai:
a) realizou mais trabalho.
b) realizou a mesma quantidade de trabalho.
c) possuía mais energia cinética.
d) possuía a mesma quantidade de energia cinética.
e) desenvolveu potência mecânica menor.
13. Um objeto com massa 1,0 kg, lançado sobre uma superfície plana com velocidade inicial de 8,0 m/s, se move em linha reta, até parar. O trabalho total realizado pela força de atrito sobre o objeto é, em J: 
a) + 4,0 b) – 8,0 c) + 16 d) – 32 e) + 64
14. Quando uma pessoa de 70kg sobe 2m numa escada, ele realiza um trabalho cuja ordem de grandeza é: (g=10m/s2) 
a) 10J b) 10²J c) 10³J d) 104J e) 105J
15. Um bloco se desloca sobre uma superfície horizontal sujeito à ação de uma força cuja intensidade varia com a posição do bloco segundo a expressão F(x) = 4x. O cosseno do ângulo que a direção da força aplicada forma com a direção horizontal também varia com a posição, mas segundo a expressão (cos α)(x) = 0,50 – 0,03 x. Considerando que todas as unidades são correspondentes ao Sistema Internacional de Unidades, o trabalho realizado por essa força sobre esse objeto no deslocamento entre as posições 5 m e 8 m é, em joules, igual a
a) 23,52. b) 8,32. c) 1,32. d) 12,00. e) 43,52.
16. Ao realizarmos trabalho sobre um objeto, podemos mudar a energia de movimento desse objeto. Além disso, se um objeto está em movimento, ele é capaz de realizar trabalho. A energia associada ao estado de movimento de um objeto é chamada de energia cinética. Um objeto de massa M que se desloca sobre uma superfície horizontal, sem a influência de efeitos resistivos, com uma velocidade V possui energia cinética X. Um segundo corpo de massa M/2, que se move também sem a influência de efeitos resistivos com o dobro da velocidade V, possui energia cinética em termos de X igual a
Alternativas
a) 2x. b) x. c) 4X.  d) 3X. 
17. Um carro de massa igual a 1t está se movendo com uma velocidade de 12m/s. Com o objetivo de fazer uma ultrapassagem, o motorista pisa forte o acelerador, fazendo com que o motor desenvolva uma potência constante igual a 32kW durante 4s. Após esses 4s o carro adquiriu uma velocidade de
a) 16m/s. b) 18m/s. c) 20m/s. d) 24m/s.
18. O gráfico representa a potência de uma furadeira elétrica no decorrer do tempo. Assinale a alternativa que apresenta o trabalho realizado por essa furadeira no intervalo de 0 a 40 segundos.
a) 1000 J. b) 1250 J. c) 1750 J. d) 2450 J. e) 3000 J.
19. Considerando um sistema com uma massa de 1 kg, cuja velocidade aumenta de 10 m/s para 35 m/s enquanto sua altura diminui 10 m, qual é, aproximadamente, a energia cinética ganha nesse processo? Considere g = 9,8 m/s².
a) 12,5 J.  b) 281,3 J.  c) 562,5 J. d) 1.125,0 J. e) 3.125,5 J.
20. Um projétil, de massa m = 50 g, atinge uma parede com velocidade horizontal, de módulo v = 200 m/s. Esse projétil penetra 10 cm na parede até parar. Assinale a alternativa que corresponde ao trabalho, T, realizado pela força resultante que a parede exerce sobre o projétil durante sua desaceleração. Se necessário, considere g= 10 m/s² (módulo do campo gravitacional).
a) T=-1x103J b) T=+1x104J c) T=+1x106J d) T=-5x103J e) T=+5x10-2J
21. O salto com vara é uma modalidade esportiva em que uma atleta usa uma vara longa e flexível para se lançar ao alto e ultrapassar um sarrafo, colocado a uma distância vertical do solo pré-definida. A atleta deve correr por uma pista de cerca de 40m carregando a vara e apenas ao chegar na porção final desse trajeto encostar a vara no chão. Após o toque, a vara começa a envergar à medida em que a atleta continua se deslocando horizontalmente por mais alguns metros. Ao se deformar a vara irá exercer sobre atleta uma força que vai contribuir inicialmente para reduzir sua velocidade horizontal até um valor próximode zero e em seguida para lançá-la ao alto. O recorde feminino no salto com vara é da atleta russa Yelena Isinbaeva, de massa 65kg, que saltou uma altura 5,06 m. Assinale a alternativa que apresenta qual a melhor estimativa do trabalho resultante das forças horizontais que atuaram sobre o corpo de Isinbayeva do instante em que a vara tocou o solo até sua velocidade horizontal se reduzir ao máximo, no dia do salto em que ela quebrou o recorde mundial. Considere que as transformações de energia acontecem sem perda e que o centro de massa da atleta está cerca de 1,0 m de altura.
a) 3,2 kJ  b) -2,6 kJ  c) 0,32 kJ  d) -0,16 kJ
22. Um halterofilista eleva um conjunto de barra e anilhas cuja massa total é de 200 kg. Inicialmente, o conjunto estava em equilíbrio estático, apoiado sobre a superfície do piso. O halterofilista eleva o conjunto até uma altura de dois metros em relação ao piso. O movimento de elevação do conjunto foi realizado em um intervalo de tempo de quatro segundos. Considere o módulo da aceleração gravitacional terrestre como 10 m/s2. A potência média gasta pelo halterofilista para elevar o conjunto de barra e halteres foi de:
a) 0,5x103 watts b)102 watts c)103 watts d) 2 x 103 watts e) 4 x 103 watts
23. A usina de Itaipu é uma das maiores hidrelétricas do mundo em geração de energia. Com 20 unidades geradoras e 14 000 MW de potência total instalada, ela apresenta uma queda de 118,4 m e vazão nominal de 690 m3/s por unidade geradora. O cálculo da potência teórica leva em conta a altura da massa de água represada pela barragem, a gravidade local (10 m/s2) e a densidade da água (1 000 kg/m3). A diferença entre a potência teórica e a instalada é a potência não aproveitada.
Disponível em: www.itaipu.gov.br. Acesso em: 11 maio 2013 (adaptado).
Qual é a potência, em MW, não aproveitada em cada unidade geradora de Itaipu?
a) 0 b) 1,18 c) 116,96 d) 816,96 e) 13 183,04
24. Um objeto de 200 kg é acelerado a 4 m/s2 sob ação de uma força F. Determine a distância deslocada pelo objeto sob ação dessa força sabendo que a energia transferida para ele foi de 9,6 kJ.
a) 8 m b) 10 m c) 12 m d) 13 m e) 14 m
25. Um homem aplica uma força sobre um objeto de 20 kg, empurrando-o por uma distância de 200 m. Sabendo que o trabalho realizado pelo homem foi de 8 kJ, determine a aceleração, em m/s2, do objeto durante o movimento. Considere que a força é paralela à direção de deslocamento da caixa.
a) 1 b) 2 c) 3 d) 2,5 e) 1,5
26. A tração animal pode ter sido a primeira fonte externa de energia usada pelo homem e representa um aspecto marcante da sua relação com os animais.
a) O gráfico a seguir mostra a força de tração exercida por um cavalo como função do deslocamento de uma carroça. O trabalho realizado pela força é dado pela área sob a curva F × d.
Calcule o trabalho realizado pela força de tração do cavalo na região em que ela é constante.
b) No Sistema Internacional, a unidade de potência é o watt (W) = 1 J/s. O uso de tração animal era tão difundido no passado que James Watt, aprimorador da máquina a vapor, definiu uma unidade de potência tomando os cavalos como referência. O cavalo-vapor (CV), definido a partir da ideia de Watt, vale aproximadamente 740 W. Suponha que um cavalo, transportando uma pessoa ao longo do dia, realize um trabalho total de 444000 J. Sabendo que o motor de uma moto, operando na potência máxima, executa esse mesmo trabalho em 40 s, calcule a potência máxima do motor da moto em CV.
27. Uma análise criteriosa do desempenho de Usain Bolt na quebra do recorde mundial dos 100 metros rasos mostrou que, apesar de ser o último dos corredores a reagir ao tiro e iniciar a corrida, seus primeiros 30 metros foram os mais velozes já feitos em um recorde mundial, cruzando essa marca em 3,78 segundos. Até se colocar com o corpo reto, foram 13 passadas, mostrando sua potência durante a aceleração, o momento mais importante da corrida. Ao final desse percurso, Bolt havia atingido a velocidade máxima de 12 m/s.
Supondo que a massa desse corredor seja igual a 90 kg, o trabalho total realizado nas 13 primeiras passadas é mais próximo de:
a) 5,4 x 10² J. b) 6,5 x 10³ J. c) 8,6 x 10³ J. d) 1,3 x 104 J. e) 3,2 x 104 J.
28. Determinado atleta usa 25% da energia cinética obtida na corrida para realizar um salto em altura sem vara. Se ele atingiu a velocidade de 10 m/s, considerando g = 10 m/s2, a altura atingida em razão da conversão de energia cinética em potencial gravitacional é a seguinte:
a) 1,12 m. b) 1,25 m. c) 2,5 m. d) 3,75 m. e) 5 m.
29. Em um experimento que valida a conservação da energia mecânica, um objeto de 4,0 kg colide horizontalmente com uma mola relaxada, de constante elástica de 100 N/m. Esse choque a comprime 1,6 cm. Qual é a velocidade, em m/s, desse objeto antes de se chocar com a mola?
a) 0,02 b) 0,40 c) 0,08 d) 0,13
30. Para reciclar um motor de potência elétrica igual a 200 W, um estudante construiu um elevador e verificou que ele foi capaz de erguer uma massa de 80 kg a uma altura de 3 metros durante 1 minuto. Considere a aceleração da gravidade 10,0 m/s2. Qual a eficiência aproximada do sistema para realizar tal tarefa?
a) 10% b) 20% c) 40% d) 50% e) 100%
Rua 20, nº 15, Vila Viana, Grajaú-MA
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