Exercícios de Trabalho e Energia na Mecânica Básica

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Questão 1/10 - 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:
	E
	127,5
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 -Leia o texto:
A energia mecânica é a soma da energia potencial e da cinética, ou da energia adquirida por um objeto sobre o qual o trabalho é feito. A conservação da energia mecânica, que ocorre na ausência de forças não conservativas, torna sua vida muito fácil ao resolver problemas da Física.
Fonte: texto elaborado pelo autor desta questão.
Conforme os conteúdos sobre Trabalho e Energia do livro-base Mecânica Básica, marque a alternativa correta sobre o trabalho realizado por um carro de 1000 kg que se encontra parado no semáforo. Quando o semáforo fica verde, ele arranca e rapidamente adquire uma velocidade constante de 12,5 m/s:
	D
	78 125 J
Você acertou!
Comentário: O trabalho da resultante das forças exercidas sobre um corpo é igual à variação da energia cinética sofrida por esse corpo, ou seja, W = ΔKΔK , como K=m.v22K=m.v22 entao,W = W=1000.12,522W=1000.12,522 = 78 125 J
Questão 3/10 - Leia o texto a seguir:
Em sua residência, um homem de apelido "Arará" desloca-se carregando tijolos em um carrinho de mão, aplicando uma força horizontal de 500N por uma distância de 15m ao longo de 10 segundos.
Fonte: texto elaborado pelo autor da questão.
Com base nos conteúdos do livro-base Mecânica Básica, assinale a alternativa que apresenta a potência realizada por esse pedreiro:
	C
	750 W
Você acertou!
Comentário: com base na equação 4.12, temos:
P=wΔt→p=f.dΔtP=wΔt→p=f.dΔt  500.1510500.1510= 750 W.
(livro-base) p.90)   
Questão 4/10 - Leia o texto a seguir:
Ao analisar o tempo de trabalho, um homem tem que deslocar uma carga de 6000 tijolos. Ele limitou-se a se deslocar, por vez, com 40 tijolos, aplicando uma força horizontal de 500N por uma distância de 15m, deixando-o em um monte.
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:
	E
	7500 J
Você acertou!
Comentário: com base na equação 4.2  temos:
W = F.d = 500.15 = 7 500J (livro-base p.83).
Questão 5/10 - 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:
	D
	(WA = WB) > 0
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).
Questão 6/10 - Considere a figura a seguir onde mostra um sistema massa-mola:
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:
	B
	Negativo
Questão 7/10 - Leia o texto a seguir:
Um pedreiro desloca um carrinho de massa, aplicando uma força horizontal de 350N por uma distância de 20m.
Com base nos conteúdos do livro-base Mecânica Básica, assinale a alternativa que apresenta o trabalho realizado por esse pedreiro:
	
E
	7000 J
Você acertou!
Comentário: Com base na equação 4.2 (p.83), temos:
W = F.d = 350.20 = 7 000J.
Questão 8/10 - Leia as informações a seguir:
Sobre um objeto de massa 5 kg atua uma força constante de módulo 25 N, na mesma direção e sentido do movimento retilíneo do objeto. O objeto se comporta como uma partícula e no instante de aplicação da força, a sua velocidade era de 3,0 m/s. Despreze as perdas por atrito e considere o intervalo de atuação da força igual 2,0 segundo.
De acordo com as informações e os conteúdos do livro-base Mecânica Básica referente ao teorema do impulso, assinale a alternativa que corresponde corretamente à velocidade do objeto após o intervalo de atuação da força.
	D
	13 m/s
Você acertou!
TB – P
HC (1) – C1, C4, C6, C10
HC (2) – C1, C5
Questão 10/10 - Considere a figura a seguir:
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:
	A
	1019,6 J