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Trabalho de uma Força prof. Hélio Gianesella 1 1. ITA (modificado) Sobre um móvel em movimento retilíneo horizontal atuam as forças indicadas na figura e o gráfico representa as intensidades de F e Fat em função do espaço. Assinale a alternativa que contém o valor do trabalho da resultante dessas forças no deslocamento de 0 a 4 m. A) + 4 J B) + 8 J C) + 13 J D) - 9 J E) - 6 J 2. UFOP - MG O bloco da figura tem 2kg de massa e desce 3m sobre um plano inclinado em 30º com a horizontal. Durante o movimento, a força de atrito mantém-se constante em 4 N. Considerando g = 10 m/s2, os trabalhos realizados pelas forças peso, normal e atrito, em joules, são, respectivamente, iguais a: A) 60, -15 e 30. B) 60, 12 e 8. C) 30, 0 e -12. D) 30, 15 e -10. E) 20, 0 e 40. Como estudar! Leia o resumo e verifique se ainda há dúvidas sobre os conceitos apresentados. Assista ao vídeo da teoria e aos vídeos com a resolução dos exercícios: Ex01 a Ex06; Ex08 e Ex09, fundamentalmente. Identifique palavras tais como: densidade absoluta, massa específica, imiscíveis, e também se a força é constante ou variável. Importante! Preste atenção às unidades e memorize a relação entre as unidades. Procure isolar a grandeza incógnita antes de substituir os dados numéricos e efetuar os cálculos. https://bit.ly/2NkdFEV https://bit.ly/3cBGDJ1 https://bit.ly/3cBTXNm Resolução https://bit.ly/3cCbxRk Resolução https://bit.ly/3cwVqVp https://bit.ly/2NkdFEV https://bit.ly/2NkdFEV https://bit.ly/3cBGDJ1 https://bit.ly/3cBGDJ1 https://bit.ly/3cBTXNm https://bit.ly/3cBTXNm https://bit.ly/3cCbxRk https://bit.ly/3cCbxRk https://bit.ly/3cwVqVp https://bit.ly/3cwVqVp 2 Exercícios 3. UFRJ - RJ Um corpo C está sujeito à ação de três forças constantes A F , B F e C F atuando simultaneamente durante todo o deslocamento d , conforme a figura. Assinale a alternativa que caracteriza o trabalho da resultante dessas forças e sua intensidade. A) Motor de intensidade 100J B) Resistente de intensidade 150J C) Motor de intensidade 120 J D) Resistente de intensidade 180J E) Motor de intensidade 130J 4. UECE - CE Uma bola está inicialmente presa ao teto no interior de um vagão de trem que se move em linha reta na horizontal e com velocidade constante. Em um dado instante, a bola se solta e cai sob a ação da gravidade. Para um observador no interior do vagão, a bola descreve uma trajetória vertical durante a queda, e para um observador parado fora do vagão, a trajetória é um arco de parábola. Assim, o trabalho realizado pela força peso durante a descida da bola é A) maior para o observador no solo. B) diferente de zero e com mesmo valor para ambos os observadores. C) maior para o observador no vagão. D) zero para ambos os observadores. 5. UFTM - TM O ponteiro dos minutos de um relógio de parede tem comprimento 12cm e consiste em uma haste de secção retangular, feita homogeneamente em latão. No intervalo compreendido entre 9h00 às 9h30min, o trabalho realizado pelo peso do ponteiro, tomado em seu centro de massa, será, em J, Dados: massa do ponteiro dos minutos = 25 g aceleração da gravidade local = 10 m/s2 A) 1×10–2. B) 2×10–2. C) 3×10–2. D) 5×10–2. E) 9×10–2. 6. ASCES - PE Um bloco de peso 20 N é solto do repouso na situação mostrada na figura 1, em que a mola ideal de constante elástica 200 N/m está relaxada. A figura 2 ilustra o bloco após descer uma distância vertical de 20 cm. Sejam eP Ee e os módulos dos trabalhos realizados pelas forças peso do bloco e elástica da mola entre os instantes mostrados nas figuras 1 e 2. Nesse caso, pode-se afirmar que a razão /P Ee e é igual a: A) 0,2 B) 1 C) 2 D) 4 7. UECE - CE Um elevador, de modo simplificado, pode ser descrito como um sistema composto por duas massas ligadas por uma corda inextensível e suspensas por uma polia de eixo fixo. Uma das massas é um contrapeso e a outra massa é a cabine com seus passageiros. Considerando uma situação em que a cabine executa uma viagem de subida, é correto afirmar que A) o trabalho realizado pela força peso é negativo sobre a cabine e positivo sobre o contrapeso. B) o trabalho total realizado pela força peso sobre o conjunto cabine e contrapeso é sempre nulo. C) a energia cinética do contrapeso tem sempre o mesmo valor da energia cinética da cabine, pois as duas velocidades têm o mesmo módulo. D) a energia potencial da cabine é sempre decrescente nessa viagem. 8. UEL - PR Um pêndulo é constituído de uma esfera de massa 2,0 kg, presa a um fio de massa desprezível e comprimento 2,0m, que pende do teto conforme a figura a seguir. O pêndulo oscila formando um ângulo máximo de 60º com a vertical. Nessas condições, o trabalho realizado pela força de tração que o fio exerce sobre a esfera, entre a posição mais baixa e a mais alta, em joules, vale: A) 20 B) 10 C) zero D) –10 E) –20 Resolução https://bit.ly/3bLEpr5 Resolução https://bit.ly/3eM1nk5 Resolução https://bit.ly/3eGhEXB Resolução https://bit.ly/38IAKsf Resolução https://bit.ly/2NnXYwu https://bit.ly/3bLEpr5 https://bit.ly/3bLEpr5 https://bit.ly/3eM1nk5 https://bit.ly/3eM1nk5 https://bit.ly/3eGhEXB https://bit.ly/3eGhEXB https://bit.ly/38IAKsf https://bit.ly/38IAKsf https://bit.ly/2NnXYwu https://bit.ly/2NnXYwu 3 Exercícios 9. FEI - SP Um aluno ensaiou uma mola pelo método estático e montou o gráfico a seguir. Qual é trabalho da força elástica para o deslocamento de 3 m a 5 m? A) 20 J B) 30 J C) 50 J D) 80 J E) 150J 10. UFRGS - RS A figura abaixo representa um pêndulo cônico: um pequeno corpo de massa m, preso à extremidade de um fio, gira, descrevendo uma circunferência horizontal com velocidade constante em módulo, e o fio forma um ângulo com a vertical. T e P são, respectivamente, a força de tração, exercida pelo fio, e a força peso. Considere as afirmações sobre o trabalho realizado por essas forças. I. O trabalho realizado pela componente vertical da força de tração, T cos ,θ é nulo. II. O trabalho realizado pela componente radial da força de tração, T sen ,θ é nulo. III. O trabalho realizado pela força P é nulo. Quais estão corretas? A) Apenas I. B) Apenas II. C) Apenas I e III. D) Apenas II e III. E) I, II e III. 11. UECE - CE Uma criança desce um tobogã por uma extensão de 3m. Suponha que a força de atrito entre a criança e o tobogã seja 0,1N e que o ângulo de inclinação da superfície seja 30º em relação à horizontal. O trabalho realizado pela força de atrito nessa descida é, em Joules, A) 0,3. B) 3. C) 3 cos30º. D) 0,3 cos30º. 12. UERJ – RJ (160J) Uma criança em um velocípede é puxada por seu pai por uma distância horizontal de 20m sob a ação da força resultante constante R F , orientada conforme o esquema a seguir. Desprezando as forças dissipativas, calcule, em joules, o trabalho realizado por R F quando o conjunto velocípede e criança percorre a distância de 20m. 13. UFRGS - RS Na figura abaixo, um corpo de massa M desliza com velocidade constante sobre um plano inclinado que forma um ângulo com o plano horizontal. Considere g o módulo da aceleração da gravidade e despreze a resistência do ar. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Quando o centro de massa do corpo desce uma altura h, os trabalhos realizados pela força peso e pela força de atrito entre corpo e plano são, respectivamente, _____ e _____. A) Mgh Mgh;− B) Mgh Mgh; − C) Mgh sen Mgh ; −θ D) Mgh sen Mgh cos ; −θ θ 14. Vunesp - SP O gráfico a seguir representa a intensidadeda força F, em newtons, que atua na mesma direção do deslocamento d, em metros. O trabalho total dessa força ao longo dos primeiros 2 m deslocados, em joules, é de: A) 30 B) 20 C) 10 D) 5 E) 2 15. UFOP-MG O trabalho de uma força constante, de intensidade 100 N, que atua sobre um corpo que sofre um deslocamento de 5,0 m, qualquer que seja a orientação da força e do deslocamento: A) é sempre igual a 500 joules. B) é sempre positivo. C) nunca pode ser negativo. D) nunca é nulo. E) tem o valor máximo de 500 joules. Resolução https://bit.ly/3vsWXUU https://bit.ly/3vsWXUU https://bit.ly/3vsWXUU 4 Exercícios 16. UFRS – RS (900J) Na figura a seguir, uma força horizontal, constante e de intensidade 100 N atua sobre um corpo de massa m = 2,0 kg, deslocando-o do ponto A ao ponto B, num percurso de 18 m. Calcule o trabalho realizado pela força neste deslocamento AB. 17. FAMERP - SP A figura mostra o deslocamento horizontal de um bloco preso a uma mola, a partir da posição A e até atingir a posição C. O gráfico representa o módulo da força que a mola exerce sobre o bloco em função da posição deste. O trabalho realizado pela força elástica aplicada pela mola sobre o bloco, quando este se desloca da posição A até a posição B, é A) 0,60 J. B) – 0,60 J. C) – 0,60 J. D) 0,80 J. E) 0,30 J. 18. UECE - CE Uma pessoa, ao realizar um serviço na fachada de uma casa, fica apoiada pelos dois pés no topo de uma escada. Suponha que a escada perde o equilíbrio e tomba para trás, sem deslizar o ponto de apoio com o solo. Suponha também que a escada é indeformável, e que a trajetória do ponto de contato da pessoa com a escada seja um arco de círculo. Considere que a escada exerce sobre o usuário uma força de reação que tem direção radial nesse arco de círculo. Sobre o trabalho realizado pela força de reação da escada sobre os pés do usuário durante a queda, é correto afirmar que A) é nulo pois a força de reação é perpendicular ao deslocamento. B) é dado pelo produto da força de reação pelo comprimento do arco de círculo da trajetória. C) é dado pelo produto da força peso do usuário pelo comprimento do arco de círculo da trajetória. D) é nulo pois a força peso é constante. 19. UECE - CE Considere um pneu de 10kg que gira sem deslizar sobre uma estrada horizontal. Despreze as deformações que o pneu possa sofrer, considere que o eixo de rotação se mantém sempre horizontal e que sobre o pneu haja apenas a força de atrito com a estrada ( = 0,1) e a força da gravidade g = 10 m/s2 e a normal. Durante um deslocamento de 2m sobre a estrada, o trabalho realizado pela força de atrito é, em J, A) 20. B) 2. C) 200. D) 0. 20. UERJ - RJ Uma pessoa empurrou um carro por uma distância de 26m, aplicando uma força F de mesma direção e sentido do deslocamento desse carro. O gráfico abaixo representa a variação da intensidade de F , em newtons, em função do deslocamento d, em metros. Desprezando o atrito, o trabalho total, em joules, realizado por F equivale a: A) 117. B) 130. C) 143. D) 156. Gabarito 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A C A B C B A C D E 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A 160J B D E 900J A A D D F(N) d(m) 26 8 0 Resolução https://bit.ly/3vsWXUU https://bit.ly/3vsWXUU https://bit.ly/3vsWXUU