Trabalho,_Energia,_Potência_mecânica_Exatas_Militar_2021

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M I L I T A R
PROF.
DISCIP.
ANO
SUB.
Italo
Física Física I
2021
“É melhor lançar-se à luta em busca do triunfo, mesmo expondo-se ao insucesso, do que ficar na fila dos pobres de espírito, que nem gozam muito nem
sofrem muito, por viverem nessa penumbra cinzenta de não conhecer vitória e nem derrota.”
Franklin D. Roosevelt
Trabalho, energia e potência mecânica
Questões EEAR
���(EEAR-2001) QUESTÃO 1.
Qual o trabalho, em kJ, que a resultante das forças atuantes sobre um corpo
de massa 10kg deve realizar para que o mesmo passe de uma velocidade de
10m/s para a velocidade de 30m/s?
(a) 1, 5
(b) 2, 5
(c) 3, 0
(d) 4, 0
���(EEAR-2001) QUESTÃO 2.
Um automóvel de massa 800kg é acelerado uniformemente a partir do re-
pouso até uma velocidade de 50m/s, em 20 s. A potência média desenvolvida
por esse automóvel ao completar esses 20 s, em kW, será de:
(a) 25
(b) 50
(c) 100
(d) 200
���(EEAR-2001) QUESTÃO 3.
Uma máquina, de potência P1, realiza um trabalho mecânico T em 10 se-
gundos; outra máquina, de potência P2, realiza um trabalho mecânico 2T em
4 segundos. Comparando as potências dessas máquinas, podemos dizer que
P1 eqüivale a:
(a) 5P2
2
(b) 2P2
5
(c) 5P2
(d) P2
5
���(EEAR-2001) QUESTÃO 4.
Dois elevadores A e B de mesmo peso conseguem transportar uma mesma
carga, do solo até o décimo andar de um prédio. O elevador A gasta 30 s e
o elevador B gasta 40 s, ambos com velocidades constantes. A razão entre as
potências mecânicas desenvolvidas por A e B, nesta ordem, é
(a) 2
3
(b) 4
3
(c) 3
4
(d) 3
2
���(EEAR-2002) QUESTÃO 5.
Uma usina hidroelétrica, por exemplo a de Itaipu, transforma energia
(a) elétrica em calor.
(b) mecânica em elétrica.
(c) elétrica em mecânica.
(d) química em física.
���(EEAR-2002) QUESTÃO 6.
Dos casos citados abaixo, indicar aquele onde o corpo em movimento não
apresenta variação de energia potencial gravitacional.
(a) Um pára-quedista durante o salto.
(b) Um atleta, correndo numa pista horizontal.
(c) Uma bola de basquete ao ser arremessada para o cesto.
(d) Um automóvel, descendo uma ladeira com o motor desligado.
���(EEAR-2002) QUESTÃO 7.
Ao construirmos o gráfico da energia potencial e da energia cinética em
relação ao tempo para um corpo em queda livre, obteremos respectivamente
uma
(a) reta e uma reta.
(b) reta e uma parábola.
(c) parábola e uma reta.
(d) parábola e uma parábola.
���(EEAR-2002) QUESTÃO 8.
Para que a energia mecânica de um corpo se conserve, as forças que realizam
trabalho não nulo sobre ele devem ser
(a) iguais.
(b) conservativas.
(c) constantes.
(d) dissipativas.
���(EEAR-2002) QUESTÃO 9.
A energia cinética é uma grandeza física que varia com a velocidade e é
considerada
(a) absoluta, pois independe do referencial adotado.
(b) vetorial, pois depende da velocidade, que é um vetor.
(c) relativa, pois às vezes pode ser considerada um vetor e outras vezes um
escalar.
(d) escalar, pois sua definição fica perfeitamente caracterizada apenas pelo
módulo.
���(EEAR-2002) QUESTÃO 10.
Uma cachoeira lança 15m3 de água por segundo, fornecendo uma potência
de 4 · 103CV. Assim sendo, a altura da queda d’água vale metros.
(Dados: 1CV (cavalo-vapor) = 735W (watt); densidade da água = 1 g/cm3;
e g = 9, 8m/s2).
(a) 5
(b) 10
(c) 15
(d) 20
���(EEAR-2002) QUESTÃO 11.
Um pára-quedista de massa 80kg cai com uma velocidade constante du-
rante um percurso de 100 metros. Admitindo g = 10m/s2, qual é o trabalho
realizado, em J, pela força resultante que sobre ele atua?
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[Prof. Italo Marinho]
(a) zero
(b) 400
(c) 800
(d) 8.000
���(EEAR-2002) QUESTÃO 12.
Uma esfera, de dimensões desprezíveis, possui peso igual a 10N. Essa esfera
encontra-se suspensa verticalmente por um fio ideal de comprimento 50 cm,
cuja outra extremidade está fixa em um teto. Deslocando-se, lentamente,
a esfera de sua posição de equilíbrio até uma nova posição na qual o fio
esticado faça com a vertical um ângulo de 60◦, pode-se afirmar que sua energia
potencial sofrerá uma variação total, em J, de
(a) 5, 0
(b) 2, 5
(c) −2, 5
(d) −5, 0
���(EEAR-2002) QUESTÃO 13.
Uma cachoeira lança 20m3 de água por segundo, de uma altura de 15m.
Assim sendo, a potência fornecida, em CV, vale: (Dados: densidade abso-
luta da água = 1, 0 g/cm3; 1CV(cavalo-vapor) = 735W; e g (aceleração da
gravidade local) = 9, 8m/s2).
(a) 1000
(b) 2000
(c) 3000
(d) 4000
���(EEAR-2003) QUESTÃO 14.
O Princípio da Conservação da Energia Mecânica desconsidera a existência
de
(a) força.
(b) massa.
(c) atrito.
(d) gravidade.
���(EEAR-2003) QUESTÃO 15.
Sabendo-se que a massa de uma partícula tem valor de 6, 67 · 10−27 kg,
pode-se afirmar que a energia cinética desse tipo de partícula, em 10−12 J,
que esteja movendo-se com uma velocidade de valor igual a 20.000km/s, vale:
(a) 0, 224
(b) 1, 334
(c) 2, 554
(d) 3, 333
���(EEAR-2003) QUESTÃO 16.
Considere um tubo de PVC que atravessa uma parede, de forma que você
veja apenas uma de suas extremidades. Lançando uma bola dentro do tubo,
você observa que, após algum tempo, ela retorna com uma velocidade maior
do que aquela com que você a lançou. Diante do acontecido e considerando que
o Princípio da Conservação da Energia seja válido, você afirma corretamente
que:
(a) o tubo de PVC está inclinado e a extremidade do outro lado da parede
está a uma altura maior que a da extremidade que você observa.
(b) há alguém do outro do lado da parede que lança a bola com velocidade
maior.
(c) as paredes do tubo não oferecem atrito ao movimento da bola.
(d) o tubo tem forma de um L.
���(EEAR-2003) QUESTÃO 17.
A força resultante que age sobre um ponto material em movimento circular
uniforme em um plano horizontal
(a) não realiza trabalho.
(b) tem intensidade nula.
(c) é tangente à trajetória em cada ponto.
(d) é diretamente proporcional à velocidade da partícula.
���(EEAR-2003) QUESTÃO 18.
Um motor de 5HP, funcionando durante 8 minutos, produz um trabalho,
em J, igual a (dado: 1HP = 746W)
(a) 466, 25.
(b) 3730, 00.
(c) 29840, 00.
(d) 1790400, 00.
���(EEAR-2003) QUESTÃO 19.
Uma pessoa de massa 50kg sobe uma escada de 20 degraus, com 20 cm de
altura cada degrau. A escada tem inclinação de 60◦ com a horizontal.
Sendo g = 10m/s2 e cos 60◦ = 0, 5, o trabalho resistente, em joules, reali-
zado pelo peso do homem foi de
(a) 1.000.
(b) 2.000.
(c) 3.000.
(d) 4.000.
���(EEAR-2005) QUESTÃO 20.
Um homem levanta um peso de 300N a uma altura de 1, 2m, no intervalo
de tempo igual a 3 segundos, com velocidade constante. A potência, em W,
desenvolvida nesta operação foi de
(a) 100.
(b) 120.
(c) 200.
(d) 300.
���(EEAR-2005) QUESTÃO 21.
Qual a potência mínima, em cv, necessária para uma bomba elevar 300
litros de água a um reservatório situado a 10 metros de altura, em 10 segun-
dos de funcionamento? Considere a densidade da água igual a 1, 0 g/cm3, a
aceleração da gravidade local como 9, 8m/s2 e 1CV = 735W.
(a) 2
(b) 3
(c) 4
(d) 5
���(EEAR-2006) QUESTÃO 22.
O tempo, em segundos, gasto para um motor de potência 100W elevar um
bloco de peso 10N, a uma altura de 10 metros, desprezando-se as eventuais
perdas, com velocidade constante, vale:
(a) 3
(b) 2
(c) 1
(d) 4
���(EEAR-2006) QUESTÃO 23.
Um bloco de massa m, inicialmente em repouso, escorrega em um plano
inclinado mostrado na figura. Ao chegar em B, o módulo de sua velocidade é
v, tendo percorrido, no plano, uma distância igual a d. O trabalho realizado
pela força de atrito, após o bloco ter se deslocado da distância d, vale: (Obs:
g é aceleração da gravidade local; AB = d)
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[Prof. Italo Marinho]
(a) − 1
2
mv2 +mgh
(b) 1
2
mv2 −mgh
(c) 1
2
mv2
(d) mgh
���(EEAR-2007) QUESTÃO 24.
Considere a figura abaixo que representa uma esfera de massa 2kg situada
entre o teto e o piso de uma casa.
Em relação à parte superior do armário, aenergia potencial da esfera, em
J, vale:
(Considere a aceleração da gravidade g = 10m/s2)
(a) 40
(b) −40
(c) 20
(d) −20
���(EEAR-2007) QUESTÃO 25.
Uma mola, de constante elástica igual a k = 10N/m, é utilizada como
gatilho para disparar uma esfera de massa 2kg a uma distância de 5m em 2
segundos. Para que isso seja possível, o valor da deformação “x” que a mola
deve sofrer está compreendido no intervalo, em m, de
(a) 0, 1 a 0, 4
(b) 0, 4 a 0, 7
(c) 0, 7 a 1, 0
(d) 1, 0 a 1, 3
���(EEAR-2007) QUESTÃO 26.
Quatro objetos, de mesma massa, apresentam movimentos descritos pelas
curvas A, B, C e D do gráfico. Para um determinado instante t, o valor da
energia cinética de cada objeto, ordenada de forma crescente, é
(a) A,B, C e D
(b) B,D,A e C
(c) C,A,D e B
(d) A,D,C e B
���(EEAR-2007) QUESTÃO 27.
Uma esfera indeformável de massa 2kg cai de uma altura de 2m sobre uma
superfície que absorve 25% da energia cinética no impacto. Qual a altura
atingida pela esfera, em metros, depois que esta se choca contra a superfície?
Adote g = 10m/s2 e desconsidere quaisquer tipos de atrito.
(a) 1, 0
(b) 1, 5
(c) 2, 0
(d) 2, 5
���(EEAR-2008) QUESTÃO 28.
Uma pedra de 200 g é abandonada de uma altura de 12m em relação ao
solo. Desprezando-se a resistência do ar e considerando-se a aceleração da
gravidade igual a 10m/s2, determine a energia cinética, em J, desta pedra
após cair 4m.
(a) 32
(b) 16
(c) 8
(d) 4
���(EEAR-2008) QUESTÃO 29.
Uma esfera de dimensões desprezíveis, após ser solta e percorrer uma altura
de 10m, cai exatamente sobre uma mola, considerada ideal. Admitindo a
inexistência de qualquer tipo de atrito e que a mola deformou-se 5mm com
o impacto, determine a razão entre a força restauradora da mola e o peso da
esfera.
(a) 1× 103
(b) 2× 103
(c) 4× 103
(d) 5× 103
���(EEAR-2008) QUESTÃO 30.
Considere um corpo em queda livre. Pode-se afirmar corretamente, que a
energia mecânica:
(a) no início da queda é igual em qualquer ponto da queda.
(b) no início da queda é menor do que próximo ao solo.
(c) no início da queda é maior do que próximo ao solo.
(d) é a razão entre a energia cinética e a potencial.
���(EEAR-2008) QUESTÃO 31.
Um móvel, de massa igual a 900kg, partindo do repouso, depois de per-
correr um determinado trecho de uma pista retilínea, atinge uma velocidade
de 108km/h. Determine o trabalho realizado, em kJ, pela força resultante,
suposta constante, que atua no móvel para que este alcance a velocidade des-
crita.
(a) 90
(b) 405
(c) 900
(d) 40500
���(EEAR-2009) QUESTÃO 32.
O motor de um guindaste em funcionamento, consome 1, 0kW para realizar
um trabalho de 104 J, na elevação de um bloco de concreto durante 20 s. O
rendimento deste motor é de
(a) 5%.
(b) 10%.
(c) 20%.
(d) 50%.
���(EEAR-2009) QUESTÃO 33.
Em uma montanha russa, o carrinho é elevado até uma altura de 54, 32
metros e solto em seguida. Cada carrinho tem 345kg de massa e suporta até
4 pessoas de 123kg cada. Suponha que o sistema seja conservativo, despreze
todos os atritos envolvidos e assinale a alternativa que completa corretamente
a frase abaixo, em relação à velocidade do carrinho na montanha russa. A
velocidade máxima alcançada
(a) independe do valor da aceleração da gravidade local.
(b) é maior quando o carrinho está com carga máxima.
(c) é maior quando o carrinho está vazio.
(d) independe da carga do carrinho.
���(EEAR-2009) QUESTÃO 34.
Um corpo de massam está a uma altura H em relação ao solo. Considerando
uma plataforma de altura h em relação ao solo, conforme a figura, podemos
afirmar, corretamente, que a energia potencial gravitacional do corpo, em
relação à plataforma, é dada por
(a) mg(H − h)
(b) mg(h + H)
(c) mgh
(d) mgH
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[Prof. Italo Marinho]
���(EEAR-2010) QUESTÃO 35.
Na Idade Média, os exércitos utilizavam catapultas chamadas “trabucos”.
Esses dispositivos eram capazes de lançar projéteis de 2 toneladas e com uma
energia cinética inicial igual a 4000J. A intensidade da velocidade inicial de
lançamento, em m/s, vale
(a) 1
(b) 2
(c)
√
2
(d) 2
√
2
���(EEAR-2011) QUESTÃO 36.
Um disco de massa igual a 2, 0kg está em movimento retilíneo sobre uma
superfície horizontal com velocidade igual a 8, 0m/s, quando sua velocidade
gradativamente reduz para 4, 0m/s. Determine o trabalho, em J, realizado
pela força resistente nesta situação.
(a) −48.
(b) −60.
(c) +60.
(d) +100.
���(EEAR-2011) QUESTÃO 37.
Uma mola, de comprimento igual a 10 cm e constante elástica 10N/m, é
comprimida em 2 cm pelo peso de um bloco de massa M. A energia potencial
elástica acumulada, em J, vale
(a) 0, 002.
(b) 0, 200.
(c) 20, 00.
(d) 320, 0.
���(EEAR-2012) QUESTÃO 38.
Um bloco encontra-se em movimento retilíneo uniforme até que ao atingir
a posição 2m passa a estar sob a ação de uma única força, também na dire-
ção horizontal. Finalmente, na posição 12m esse bloco atinge o repouso. O
módulo, em newtons, e o sentido dessa força são
Considere que
1. o trabalho realizado por essa força seja igual a −100J.
2. o referencial adotado seja positivo a direita.
(a) 20 para esquerda.
(b) 10 para esquerda.
(c) 20 para direita.
(d) 10 para direita.
���(EEAR-2013) QUESTÃO 39.
Uma partícula de massa m é lançada obliquamente a partir do solo. O
módulo da velocidade de lançamento é igual a v0 e suas componentes são v0x,
na direção horizontal, e v0y, na direção vertical. Essa partícula atinge uma
altura máxima igual a h. A relação entre as energias mecânicas nos instantes
do lançamento e ao atingir a altura máxima é .
Considere:
1. o movimento conservativo; e
2. o módulo da gravidade local (g) é constante.
(a)
m · v2
0
2
=
m · v2
0
2
+m · g · h
(b)
m · v2
0
2
=
m · v2
0y
2
+m · g · h
(c)
m · v2
0y
2
=
m · v2
0x
2
+m · g · h
(d)
m · v2
0
2
=
m · v2
0x
2
+m · g · h
���(EEAR-2013) QUESTÃO 40.
Uma bola de massa m e de dimensões desprezíveis é abandonada e desliza
a partir da posição O em uma rampa sem atrito, conforme a figura.
Considerando o sistema conservativo, certamente, a bola irá atingir até o
ponto .
(a) A.
(b) B.
(c) C.
(d) D.
���(EEAR-2013) QUESTÃO 41.
Uma mola está acoplada a um bloco. A mola, sem forças aplicadas sobre
ela, possui um comprimento igual a 2m (situação 1). Após ser comprimida, o
sistema mola-bloco se mantém nessa posição devido a uma trava (T) (situação
2). Conforme o desenho, após tirar a trava (situação 3), qual a variação de
energia cinética, em joules, que o bloco estaria sujeito, devido à mola, durante
o deslocamento do seu centro de gravidade do ponto A até o ponto B?
Considere:
1. superfície (S) sem atrito;
2. resistência do ar desprezível; e
3. a mola obedece a Lei de Hooke, conforme o gráfico força elástica da mola
(F) em função da deformação (x) da mola, a seguir.
(a) 5
(b) 12
(c) 25
(d) 50
���(EEAR-2015) QUESTÃO 42.
Durante um experimento foi elaborado um gráfico da intensidade da força
horizontal resultante F aplicada sobre um bloco que se desloca d sobre um
plano horizontal, conforme é mostrado na figura a seguir.
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Determine o trabalho, em joules, realizado pela força resultante durante
todo o deslocamento.
(a) 300
(b) 450
(c) 600
(d) 900
���(EEAR-2015) QUESTÃO 43.
O desenho a seguir representa as forças que atuam em uma aeronave de 100
toneladas (combustível + passageiros + carga + avião) durante sua subida
mantendo uma velocidade com módulo constante e igual a 1080km/h e com
um ângulo igual a 30◦ em relação à horizontal. Para manter essa velocidade e
esse ângulo de subida, a potência gerada pela força de tração produzida pelo
motor deve ser igual a 106 watts.
Considere
1) ~T força de tração estabelecida pelo motor,
2) ~S força de sustentação estabelecida pelo fluxo de ar nas asas,
3) ~P força peso,
4) ~R força de arrasto estabelecida pela resistênciado ar ao deslocamento do
avião. (Considerada nessa questão igual a zero.)
5) O módulo da aceleração da gravidade constante e igual a 10m/s2.
(a) 300
√
3
(b) 150
√
3
(c) 300
(d) 150
���(EEAR-2015) QUESTÃO 44.
Um avião, de 200 toneladas desloca-se horizontalmente, ou seja, sem varia-
ção de altitude, conforme o desenho.
A energia potencial do avião, considerado nesse caso como um ponto ma-
terial, em relação ao planalto é de 109 J.
Considere o valor da aceleração da gravidade: g = 10m/s2
(a) 2, 0
(b) 4, 0
(c) 16, 0
(d) 20, 0
���(EEAR-2016) QUESTÃO 45.
Um motoqueiro desce uma ladeira com velocidade constante de 90km/h.
Nestas condições, utilizando apenas os dados fornecidos, é possível afirmar
com relação à energia mecânica do motoqueiro, que ao longo da descida
(a) a energia cinética é maior que a potencial.
(b) sua energia cinética permanece constante.
(c) sua energia potencial permanece constante.
(d) sua energia potencial gravitacional aumenta.
���(EEAR-2016) QUESTÃO 46.
Um garoto com um estilingue tenta acertar um alvo a alguns metros de
distância. (1) Primeiramente ele segura o estilingue com a pedra a ser arre-
messada, esticando o elástico propulsor. (2) Em seguida ele solta o elástico
com a pedra. (3) A pedra voa, subindo a grande altura. (4) Na queda a pedra
acerta o alvo com grande violência. Assinale os trechos do texto correspon-
dentes às análises físicas das energias, colocando a numeração correspondente.
( ) Conversão da energia potencial elástica em energia cinética.
( ) Energia cinética se convertendo em energia potencial gravitacional.
( ) Energia potencial gravitacional se convertendo em energia cinética.
( ) Usando a força para estabelecer a energia potencial elástica.
A sequência que preenche corretamente os parênteses é:
(a) 1 - 2 - 3 - 4
(b) 2 - 3 - 4 - 1
(c) 3 - 4 - 1 - 2
(d) 4 - 1 - 2 - 3
���(EEAR-2017) QUESTÃO 47.
Uma esfera de 5kg cai de uma altura de 3, 2 metros sobre um dispositivo
provido de uma mola de constante elástica 40N/m para amortecer sua queda,
como mostra a figura.
Adotando g = 10m/s2 e desprezando o atrito no sistema, pode-se afirmar
que a velocidade (v) que a esfera atinge o mecanismo, em m/s, e a contração
da mola (x), em metros, valem:
(a) v = 8; x = 2
(b) v = 16; x = 2
(c) v = 8; x = 2
√
2
(d) v = 16; x = 2
√
2
���(EEAR-2017) QUESTÃO 48.
Dois pedreiros levaram latas cheias de concreto de mesma massa para uma
laje a partir do solo. O pedreiro 1 o fez içando a lata presa por uma corda e
o pedreiro 2 o fez através de uma escada, como mostra a figura:
Se o pedreiro 1 subiu a lata em menor tempo que o pedreiro 2, podemos
afirmar que:
(a) o pedreiro 2 fez um trabalho maior do que o pedreiro 1.
(b) o pedreiro 1 fez um trabalho maior do que o pedreiro 2.
(c) a potência desenvolvida pelo pedreiro 1 é maior do que a potência desen-
volvida pelo pedreiro 2.
(d) a potência desenvolvida pelo pedreiro 2 é maior do que a potência desen-
volvida pelo pedreiro 1.
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���(EEAR-2019) QUESTÃO 49.
Uma bomba hidráulica, que apresenta potência útil de 4HP, é utilizada
para retirar água do fundo de um poço de 6m de profundidade. Adotando
o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s2, 1HP = 3
4
kW e
densidade da água igual a 1kg/L, qual o volume, em litros, de água retirada
deste poço na profundidade especificada após 30min de uso desta bomba?
(a) 12 · 102
(b) 30 · 102
(c) 45 · 103
(d) 90 · 103
���(EEAR-2020) QUESTÃO 50.
Um corpo de massa igual a 80kg, após sair do repouso, percorre uma pista
retilínea e horizontal até colidir a 108km/h com um anteparo que está parado.
Qual o valor, em metros, da altura que este corpo deveria ser abandonado,
em queda livre, para que ao atingir o solo tenha o mesmo valor da energia
mecânica do corpo ao colidir com o anteparo? Adote a aceleração da gravidade
no local igual a 10m/s2.
(a) 36
(b) 45
(c) 58
(d) 90
Questões EsPCEx
���(EsPCEx-2000) QUESTÃO 51.
Um pêndulo simples de massa m = 0, 5kg está preso à extremidade de
um fio ideal de comprimento L = 1, 0m e é abandonado no ponto A. Ele,
então, descreve um arco de circunferência em torno do ponto O até o ponto
B, conforme afigura abaixo. Considerando g = 10m/s2, os trabalhos da força
de tração do fio e da força peso sobre o pêndulo ao longo da trajetória AB
valem, respectivamente,
(a) −5J e 5J
(b) zero e 5J
(c) 5J e zero
(d) 5J e 5
√
2J
(e) 5
√
2J e 5J
���(EsPCEx-2000) QUESTÃO 52.
Um motor com potência de 8kW é instalado no topo de um prédio de 60m
de altura, para levar sacos de cimento de massa 50kg cada um do solo até o
topo do prédio. Considerando g = 10m/s2, o número de sacos de cimento que
o motor pode suspender em 30 s, com velocidade constante, em uma viagem
do solo ao topo do prédio, é de
(a) 3
(b) 8
(c) 20
(d) 30
(e) 50
���(EsPCEx-2001) QUESTÃO 53.
Uma bola de 400 g é arremessada, a partir de uma altura h0 do solo, ver-
ticalmente para cima e atinge a altura máxima h1 do solo. Os gráficos I e
II representam, respectivamente, a energia cinética (EC) e a energia mecâ-
nica (EM) da bola em função da sua altura (h) na subida. Considerando
g = 10m/s2 e analisando os gráficos podemos afirmar que:
(a) não há forças dissipativas atuando sobre a bola;
(b) ao atingir a altura máxima h1, a bola possui EM = 5J e energia potencial
gravitacional igual a 3J;
(c) a bola foi arremessada com uma velocidade inicial de 8m/s;
(d) a bola foi arremessada a partir de uma altura h0 = 120 cm.
(e) a altura máxima atingida pela bola é h1 = 80 cm;
���(EsPCEx-2002) QUESTÃO 54.
Um motor elétrico consegue elevar, verticalmente, uma massa de 50kg com
velocidade constante de 1, 4m/s. Desprezando a resistência do ar, conside-
rando a aceleração da gravidade igual a 10m/s2 e sabendo que o rendimento
deste motor é de 70%, a sua potência total, nessa operação, vale
(a) 1kW
(b) 7kW
(c) 700W
(d) 490W
(e) 300W
���(EsPCEx-2002) QUESTÃO 55.
Uma partícula de massa 10mg parte do repouso e sob a ação exclusiva
de duas forças constantes e perpendiculares entre si F1 e F2, de módulos
respectivamente iguais a 12N e 16N, sofre um deslocamento de 2m. Sabendo
que todos os atritos são desprezíveis, o trabalho realizado pela força resultante
na partícula, durante esse deslocamento, em joules, é de
(a) 8
(b) 40
(c) 56
(d) 144
(e) 256
���(EsPCEx-2005) QUESTÃO 56.
Um menino de 30kg desce em um escorregador de altura 3m, a partir do
repouso, em um local onde a aceleração da gravidade vale 10m/s2. Sabendo
que 40% da sua energia mecânica inicial é dissipada durante a descida, pode-se
afirmar que a velocidade do menino ao atingir o solo é de:
(a) 2
√
15m/s
(b) 6m/s
(c) 2
√
6m/s
(d) 3m/s
(e)
√
15
2
m/s
���(EsPCEx-2008) QUESTÃO 57.
Um bloco B sobe a rampa de um plano inclinado, descrevendo um movi-
mento retilíneo uniformemente acelerado. Sobre ele, age uma força #”F cons-
tante, conforme a figura abaixo.
Há força de atrito entre as superfícies do bloco e da rampa.
Com relação às forças que agem no bloco, podemos afirmar que:
(a) a força #”F realiza um trabalho negativo.
(b) a força peso realiza um trabalho positivo.
(c) a força normal não realiza trabalho.
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(d) a força de atrito não realiza trabalho.
(e) a força resultante não realiza trabalho.
���(EsPCEx-2009) QUESTÃO 58.
Um trenó, de massa M, desce uma montanha partindo do ponto A, com
velocidade inicial igual a zero, conforme desenho abaixo.
Desprezando-se todos os atritos e considerando a aceleração da gravidade
igual a 10m/s2, quando o trenó atingir o ponto B, que se encontra 7, 2m
abaixo do ponto A, sua velocidade será de
(a) 6m/s
(b) 6
√
2m/s
(c) 12m/s
(d) 12
√
2m/s
(e) 144m/s
���(EsPCEx-2010) QUESTÃO 59.
Um bloco, puxado por meio de uma corda inextensível e de massa des-
prezível, deslizasobre uma superfície horizontal com atrito, descrevendo um
movimento retilíneo e uniforme. A corda faz um ângulo de 53◦ com a hori-
zontal e a tração que ela transmite ao bloco é de 80N. Se o bloco sofrer um
deslocamento de 20m ao longo da superfície, o trabalho realizado pela tração
no bloco será de (dados: sen 53◦ = 0, 8 e cos 53◦ = 0, 6):
(a) 480J
(b) 640J
(c) 960J
(d) 1280J
(e) 1600J
���(EsPCEx-2011) QUESTÃO 60.
Um corpo de massa 4kg está em queda livre no campo gravitacional da
Terra e não há nenhuma força dissipativa atuando. Em determinado ponto,
ele possui uma energia potencial, em relação ao solo, de 9J, e sua energia
cinética vale 9J. A velocidade do corpo, ao atingir o solo, é de:
(a) 5m/s
(b) 4m/s
(c) 3m/s
(d) 2m/s
(e) 1m/s
���(EsPCEx-2011) QUESTÃO 61.
Uma força constante #”F de intensidade 25N atua sobre um bloco e faz com
que ele sofra um deslocamento horizontal. A direção da força forma um ângulo
de 60◦ com a direção do deslocamento. Desprezando todos os atritos, a força
faz o bloco percorrer uma distância de 20m em 5 s. A potência desenvolvida
pela força é de (dados: sen 60◦ = 0, 87, cos 60◦ = 0, 5):
(a) 8W
(b) 50W
(c) 37W
(d) 13W
(e) 10W
���(EsPCEx-2012) QUESTÃO 62.
Um carrinho parte do repouso, do ponto mais alto de uma montanha-russa.
Quando ele está a 10m do solo, a sua velocidade é de 1m/s. Desprezando
todos os atritos e considerando a aceleração da gravidade igual a 10m/s2,
podemos afirmar que o carrinho partiu de uma altura de 0
(a) 10, 05m
(b) 12, 08m
(c) 15, 04m
(d) 20, 04m
(e) 21, 02m
���(EsPCEx-2016) QUESTÃO 63.
Um prédio em construção, de 20m de altura, possui, na parte externa da
obra, um elevador de carga com massa total de 6 t, suspenso por um cabo
inextensível e de massa desprezível.
O elevador se desloca, com velocidade constante, do piso térreo até a al-
tura de 20m, em um intervalo de tempo igual a 10 s. Desprezando as forças
dissipativas e considerando a intensidade da aceleração da gravidade igual a
10m/s2, podemos afirmar que a potência média útil desenvolvida por esse
elevador é:
(a) 120kW
(b) 180kW
(c) 200kW
(d) 360kW
(e) 600kW
���(EsPCEx-2016) QUESTÃO 64.
Uma esfera, sólida, homogênea e de massa 0, 8kg é abandonada de um ponto
a 4m de altura do solo em uma rampa curva.
Uma mola ideal de constante elástica k = 400N/m é colocada no fim dessa
rampa, conforme desenho abaixo. A esfera colide com a mola e provoca uma
compressão.
Desprezando as forças dissipativas, considerando a intensidade da acelera-
ção da gravidade g = 10m/s2 e que a esfera apenas desliza e não rola, a
máxima deformação sofrida pela mola é de:
(a) 8 cm
(b) 16 cm
(c) 20 cm
(d) 32 cm
(e) 40 cm
���(EsPCEx-2017) QUESTÃO 65.
Um bloco de massa igual a 1, 5kg é lançado sobre uma superfície horizontal
plana com atrito com uma velocidade inicial de 6m/s em t1 = 0 s. Ele percorre
uma certa distância, numa trajetória retilínea, até parar completamente em
t2 = 5 s, conforme o gráfico abaixo.
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O valor absoluto do trabalho realizado pela força de atrito sobre o bloco é
(a) 4, 5J
(b) 9, 0J
(c) 15J
(d) 27J
(e) 30J
���(ESPCEX-2018) QUESTÃO 66.
Ummotor tem uma potência total igual a 1500W e eleva de 15m um volume
de 9 · 104 ` de água de um poço artesiano durante 5 horas de funcionamento.
O rendimento do motor, nessa operação, é de (Dados: considere a aceleração
da gravidade igual a 10m/s2 e a densidade da água igual a 1kg/L.)
(a) 30%.
(b) 50%.
(c) 60%.
(d) 70%.
(e) 80%.
���(ESPCEX-2019) QUESTÃO 67.
No plano inclinado abaixo, um bloco homogêneo encontra-se sob a ação
de uma força de intensidade F = 4N, constante e paralela ao plano. O bloco
percorre a distância AB, que é igual a 1, 6m, ao longo do plano com velocidade
constante.
Desprezando-se o atrito, então a massa do bloco e o trabalho realizado
pela força peso quando o bloco se desloca do ponto A para o ponto B são,
respectivamente, (Dados: adote a aceleração da gravidade g = 10m/s2):
(a) 4
√
3
15
kg e −8, 4J.
(b) 4
√
3
15
kg e −6, 4J.
(c) 2
√
3
15
kg e −8, 4J.
(d) 8
√
3
15
kg e 7, 4J.
(e) 4
√
3
15
kg e 6, 4J.
���(ESPCEX-2019) QUESTÃO 68.
Um corpo homogêneo de massa 2kg desliza sobre uma superfície horizontal,
sem atrito, com velocidade constante de 8m/s no sentido indicado no desenho,
caracterizando a situação 1.
A partir do ponto A, inicia a subida da rampa, onde existe atrito. O corpo
sobe até parar na situação 2, e, nesse instante, a diferença entre as alturas
dos centros de gravidade (CG) nas situações 1 e 2 é 2, 0m.
A energia mecânica dissipada pelo atrito durante a subida do corpo na
rampa, da situação 1 até a situação 2, é (Dado: adote a aceleração da gravi-
dade g = 10m/s2):
(a) 10J.
(b) 12J.
(c) 24J.
(d) 36J.
(e) 40J.
Questões EFOMM
���(EFOMM-2005) QUESTÃO 69.
Um automóvel se desloca com velocidade de 54km/h e, repentinamente, é
acelerado até 72km/h, em 10 s. Sabendo-se que a massa do automóvel é de
1200kg, a potência útil desenvolvida pelo motor para acelerar o automóvel
será de
(a) 10, 3kw
(b) 10, 5kw
(c) 11, 4kw
(d) 11, 8kw
(e) 20, 5kw
���(EFOMM-2006) QUESTÃO 70.
Uma embarcação mercante de 185m de comprimento e boca (largura má-
xima a meia nau) de 29m é impulsionada por um motor principal de potên-
cia nominal 18708kW, a 127 rpm; o módulo da força (em kN) de propulsão,
quando a embarcação estiver se deslocando a 14 nós (1 nó = 1, 852km/h), aos
mesmos 127 rpm, é
(a) 1456
(b) 2602
(c) 3301
(d) 4563
(e) 5447
���(EFOMM-2006) QUESTÃO 71.
Uma bomba abastece um tanque de 1500 litros de água em 10 minutos. O
tanque se encontra a 6m do nível do rio e a velocidade com que a água chega ao
tanque é de 4m/s. Qual é a potência dessa bomba, em CV, desprezando-se os
atritos? (Considere: velocidade da água na superfície do rio nula; densidade
da água = 1kg/litro; g = 10m/s2 e 1CV = 736W.)
(a) 3, 2
(b) 2, 4
(c) 1, 5
(d) 0, 38
(e) 0, 23
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���(EFOMM-2008) QUESTÃO 72.
Em um carregamento (carga geral), o cabo que sustenta uma lingada com
16 fardos de algodão prensado, de 40kg cada um, em repouso, rompe a 24, 0m
de altura do convés principal. A energia cinética (em joules), quando do
impacto da carga no convés é (supor g = 10m/s2), aproximadamente,
(a) 1, 54 · 105
(b) 1, 64 · 105
(c) 1, 71 · 105
(d) 1, 83 · 105
(e) 1, 97 · 105
���(EFOMM-2008) QUESTÃO 73.
Um sistema móvel de talhas é usado para remoção/troca de camisas em
uma praça de máquinas; conseguiu-se remover uma camisa de massa 320kg
de um cilindro de 2, 4 metros de altura em 4, 4 segundos. A potência mecânica
útil (em kW) do sistema de talhas utilizado é, aproximadamente (considere
g = 10m/s2),
(a) 1, 75
(b) 2, 25
(c) 3, 55
(d) 4, 35
(e) 5, 15
���(EFOMM-2009) QUESTÃO 74.
Um objeto de massa 2kg é deslocado pelo trecho ABCD, conforme o desenho
abaixo.
O trabalho total da força peso, em joules, no trecho é (dado: g = 10m/s2)
(a) 0
(b) 80
(c) 160
(d) 240
(e) 320
���(EFOMM-2010) QUESTÃO 75.
Observe a figura a seguir.
Na figura acima o bloco de massa 30kg, que é abandonado do ponto A com
velocidade zero, desliza sobre a pista AB. Considere que ao longo do percurso
a força de atrito entre o bloco e a pista dissipa 60J de energia. A velocidade
do bloco no ponto B, em m/s, é (dado: g = 10m/s2)
(a) 6, 0
(b) 7, 0
(c) 8, 0
(d) 9, 0
(e) 10, 0
���(EFOMM-2011) QUESTÃO 76.
Analise a figura a seguir.
Considere o bloco percorrendo a rampa ilustrada na figura acima, sendo
que, ao passar pelo ponto A, o módulo de sua velocidade é VA = 8, 0m/s.
Sabe-se que h = 2m e que o atrito entre as superfícies da rampa e do bloco é
desprezível. Com relação ao ponto B da rampa, é correto afirmar que o bloco
(dado: g = 10m/s2)
(a) não conseguirá atingi-lo.
(b) o atingirá com metade da velocidade VA.
(c) o atingirá com 30% davelocidade VA.
(d) o atingirá e permanecerá em repouso.
(e) o atingirá com velocidade de 1, 6m/s.
���(EFOMM-2012) QUESTÃO 77.
Na figura, temos um bloco de massa m = 30, 0kg preso a uma mola de
constante elástica k = 200N/m e comprimento natural L = 3, 00 metros, a
qual tem seu outro extremo fixo no ponto O. O bloco é abandonado no ponto
A com velocidade nula e desliza sem atrito sobre a pista de descida AB, a qual
se encontra no plano vertical que contém o ponto O. A velocidade do bloco,
em m/s, ao atingir o ponto B, aproximadamente, é: (Dado: g = 10, 0m/s2)
(a) 3, 70
(b) 5, 45
(c) 7, 75
(d) 9, 35
(e) 11, 0
���(EFOMM-2014) QUESTÃO 78.
Um bloco de massa igual a 500 g está em repouso diante de uma mola ideal
com constante elástica de 1, 1 · 104N/m e será lançado pela mola para atingir
o anteparo C com velocidade de 10m/s. O percurso, desde a mola até o
anteparo C, é quase todo liso, e apenas o trecho de 5m que vai de A até B
possui atrito, com coeficiente igual a 0, 8. Então, a compressão da mola deverá
ser
(a) 2 cm.
(b) 5 cm.
(c) 8 cm.
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(d) 10 cm.
(e) 2m.
���(EFOMM-2015) QUESTÃO 79.
Em uma montanha russa, um carrinho com massa de 200kg passa pelo
ponto A, que possui altura de 50m em relação à linha horizontal de referência,
com velocidade de 43, 2km/h. Considerando que não há atrito e que g =
10m/s2, a velocidade com que o carrinho passa pelo ponto B, que possui altura
de 37, 2m em relação à linha horizontal de referência, é de aproximadamente:
(a) 120km/h.
(b) 80km/h.
(c) 72km/h.
(d) 40km/h.
(e) 20km/h.
���(EFOMM-2016) QUESTÃO 80.
Um pequeno bloco de massa 0, 500kg está suspenso por uma mola ideal
de constante elástica 200N/m. A outra extremidade da mola está presa ao
teto de um elevador que, inicialmente, conduz o sistema mola/bloco com uma
velocidade de descida constante e igual a 2, 00m/s. Se, então, o elevador
parar subitamente, a partícula irá vibrar com uma oscilação de amplitude,
em centímetros, igual a
(a) 2, 00
(b) 5, 00
(c) 8, 00
(d) 10, 0
(e) 13, 0
���(EFOMM-2018) QUESTÃO 81.
Em uma mesa de 1, 25 metros de altura, é colocada uma mola comprimida
e uma esfera, conforme a figura. Sendo a esfera de massa igual a 50 g e a mola
comprimida em 10 cm, se ao ser liberada a esfera atinge o solo a uma distância
de 5 metros da mesa, com base nessas infom1ações, pode-se afirmar que a
constante elástica da mola é: (Dados: considere a aceleração da gravidade
igual a 10m/s2.)
(a) 62, 5N/m
(b) 125, 0N/m
(c) 250, 0N/m
(d) 375, 0N/m
(e) 500, 0N/m
���(EFOMM-2019) QUESTÃO 82.
A figura abaixo mostra a vista superior de um anel de raio R que está contido
em um plano horizontal e que serve de trilho, para que uma pequena conta de
massa m se movimente sobre ele sem atrito. Uma mola de constante elástica
k e comprimento natural R, com uma extremidade fixa no ponto A do anel e
com a outra ligada à conta, irá movê-la no sentido anti-horário. Inicialmente,
a conta está em repouso e localiza-se no ponto B, que é diametralmente oposto
ao ponto A. Se P é um ponto qualquer e θ é o ângulo entre os segmentos AB
e AP, a velocidade da conta, ao passar por P, é
(a) R
√
k
m
| cos θ|
(b) 2R
√
k
m
senθ
(c) R
√
k
m
| cos θ + senθ − 1|
(d) 2R
√
k
m
(cos θ − cos2 θ)
(e) R
√
k
m
senθ cos θ
���(EFOMM-2021) QUESTÃO 83.
Uma mola de massa desprezível e de constante elástica k = 100N/m tem um
tamanho natural de 1m e é comprimida para que se acomode num espaço de
60 cm entre duas caixas de massas 1kg e 2kg. O piso horizontal não tem atrito,
e o sistema é mantido em repouso por um agente externo não representado
na figura.
Assim que o sistema é liberado, a mola se expande e empurra as caixas até
atingir novamente seu tamanho natural, momento em que o contato entre os
três objetos é perdido. A partir desse instante, a caixa de massa 1kg segue
com velocidade constante de módulo:
(a) 2
√
2m/s
(b) 3
2
√
2m/s
(c) 4m/s
(d) 4
√
2
3
m/s
(e) 5m/s
Questões AFA
���(AFA-1998) QUESTÃO 84.
Um corpo de 5kg de massa percorre uma trajetória circular no interior de
uma esfera oca, cujo raio é 2 metros. A figura abaixo ilustra o fato.
Pode-se afirmar que o trabalho, em J, realizado pela força peso entre os
pontos
(a) AC é 100π.
(b) ABCDA é nulo.
(c) ABCDA é 200π.
(d) ABC é igual ao trabalho da força centrípeta.
���(AFA-1999) QUESTÃO 85.
Uma esfera de raio muito pequeno movimenta-se em uma concha esférica
de raio R = 1, 8m, como na figura abaixo.
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Desprezando-se o atrito e considerando g = 10m/s2, pode-se afirmar que
a velocidade, em m/s, da esfera no ponto B e o trabalho, em joules, da força
normal valem, respectivamente,
(a) 3 e 0.
(b) 3 e 10.
(c) 6 e 0.
(d) 6 e 5.
���(AFA-1999) QUESTÃO 86.
Um chuveiro elétrico, quando ligado, tem um rendimento de 70%. Se a
potência elétrica recebida é de 2000W, a potência dissipada, em W, será
(a) 300.
(b) 600.
(c) 1000.
(d) 1400.
���(AFA-1999) QUESTÃO 87.
A figura abaixo mostra um corpo em um plano inclinado, submetido a forca
−→
F e ao peso −→P . O trabalho, em joules, realizado por −→F para deslocar o corpo
por um metro, com velocidade constante, ao longo do plano, e, aproximada-
mente, (Considerar g = 10m/s2; massa do corpo m = 1, 0kg; e coeficiente de
atrito µ = 0, 3)
(a) 3, 8.
(b) 6, 8.
(c) 7, 8.
(d) 9, 8.
���(AFA-2000) QUESTÃO 88.
Uma pessoa, partindo do repouso no ponto A, desliza sobre um tobogã,
representado na figura abaixo. Ao atingir o final do tobogã, no ponto C,
projeta-se no espaço, atingindo o ponto D, na superfície de uma piscina. Sabe-
se que a altura do ponto A é 4 metros acima do ponto C e que o ponto C está
a uma altura igual a 1 metro acima do ponto D e, ainda, que o trecho BC
é horizontal. Desprezando-se todas as forças de resistência, pode-se afirmar
que a distância horizontal, em metros, entre os pontos C e D é
(a) 1
(b) 2
(c) 4
(d) 8
���(AFA-2000) QUESTÃO 89.
Um bloco de 250 gramas cai sobre uma mola cuja constante elástica é
250N/m. O bloco prende-se à mola, que sofre uma compressão de 12 cm an-
tes de ficar momentaneamente parada. A velocidade do bloco imediatamente
antes de chocar-se com a mola é, em m/s,
(a) 2, 00
(b) 2, 51
(c) 3, 46
(d) 4, 23
���(AFA-2001) QUESTÃO 90.
Quando um corpo é elevado verticalmente por uma força constante maior
que seu peso, há variação:
(a) apenas da energia cinética.
(b) apenas da energia potencial.
(c) tanto da energia cinética como da potencial.
(d) da energia cinética, da energia potencial e do trabalho.
���(AFA-2001) QUESTÃO 91.
Uma bomba necessita enviar 200 ` de óleo a um reservatório colocado a 6
metros de altura, em 25 minutos. A potência média da bomba, em watts,
para que isso ocorra, é aproximadamente: (Dado: densidade do óleo = 0, 8)
(a) 5, 15
(b) 6, 40
(c) 7, 46
(d) 8, 58
���(AFA-2001) QUESTÃO 92.
Uma bola de borracha é lançada verticalmente para baixo com energia
cinética K1, a partir de uma altura h. Após colidir elasticamente com o solo,
a bola desloca-se para cima atingindo um ponto cuja altura é 25% maior que
a da posição inicial. Considere K2 a energia cinética da bola imediatamente
antes de chocar-se com o solo e calcule a razão K1
K2
. Despreze a resistência do
ar.
(a) 0, 25
(b) 0, 20
(c) 0, 75
(d) 1, 25
���(AFA-2001) QUESTÃO 93.
Dois carrinhos A e B de massas mA = 8kg e mB = 12kg movem-se com
velocidade v0 = 9m/s, ligados por um fio ideal, conforme a figura. Entre eles
existe uma mola comprimida, de massa desprezível. Num dado instante, o
fio se rompe e o carrinho A é impulsionado para a frente (sentido positivo do
eixo x), ficando com velocidade de 30m/s. A energia potencial inicialmente
armazenada na mola, em joules, era de:
(a) 2570
(b) 2640
(c) 2940
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(d) 3750
���(AFA-2002) QUESTÃO 94.
Uma bola abandonada de uma altura H, no vácuo, chega ao solo e atinge,
agora, altura, máxima h. A razão entre a velocidade com que a bola chega
ao solo e aquela com que ela deixa o solo é:
(a)
(
H
h
) 1
2
(b) H
h
(c)
(
H
h
) 3
2
(d)
(
H
h
)2
���(AFA-2002) QUESTÃO 95.
A energia cinética EC de um corpo de massa m que se desloca sobre uma
superfície horizontal e retilínea é mostrada no gráfico em função do desloca-
mento x.
O gráfico da força resultante FR que atua sobre o corpo em função do
deslocamento x é:
���(AFA-2002) QUESTÃO 96.
O motor de um avião a jato que se desloca a 900km/h, expele por segundo
200kg de gases provenientes da combustão. Sabendose que estes produtos da
combustão são expelidos pela retaguarda, com velocidade de 1800km/h em
relação ao avião, pode-se afirmar que a potência liberada pelo motor vale.
(a) 1, 00 · 105W.
(b) 2, 50 · 107W.
(c) 3, 70 · 107W.
(d) 3, 24 · 108W.
���(AFA-2003) QUESTÃO 97.
Um corpo de massa m se movimenta num campo de forças conservativas e
sua energia potencial (Ep) varia com o tempo de acordo com o gráfico abaixo.
O gráfico que MELHOR representa a variação da energia mecânica (Em)
do corpo com o tempo (t) é
���(AFA-2003) QUESTÃO 98.
Uma partícula está sob efeito de uma força conforme o gráfico abaixo:
O trabalho, em joules, realizado pela força no intervalo x = 0 a x = 10 é de
(a) 7.
(b) 10.
(c) 4.
(d) 23.
���(AFA-2003) QUESTÃO 99.
O motor da figura imprime ao corpo de massa m uma aceleração para cima
de módulo igual a g. Calcule a potência fornecida pelo motor em função do
tempo, sabendo-se que o corpo partiu do repouso no instante t = 0.
(a) P = 2mg
2
t
(b) P = mg
2
t
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(c) P = 2mg2t
(d) P = mgt2
���(AFA-2003) QUESTÃO 100.
Um homem de dois metros de altura, com peso igual a 900N, preso por um
dos pés a uma corda elástica, pula de uma ponte de 100m de altura sobre
um rio. Sendo a constante elástica da corda equivalente a 300N/m e seu
comprimento igual a 72m, pode-se afirmar que a menor a distância entre a
cabeça do homem e a superfície da água foi, em metros,
(a) 0.
(b) 4.
(c) 6.
(d) 2.
���(AFA-2003) QUESTÃO 101.
Um corredor despende 60.000J durante 10 s, numa competição de 100metros
rasos. Três quartos dessa energia são liberados, diretamente, sob a forma de
calor, e o restante é dissipado pelo seu corpo em trabalho mecânico. A força
média que esse atleta desenvolve, em N, é
(a) 300.
(b) 450.
(c) 150.
(d) 600.
���(AFA-2004) QUESTÃO 102.
Para manter uma lancha a uma velocidade constante de 36km/h, é ne-
cessário que o motor forneça às hélices propulsoras uma potência de 40CV
(29400W). Se a lancha estivesse sendo rebocada a esta velocidade, qual seria
a tensão no cabo de reboque?
(a) 294N
(b) 2940N
(c) 8160N
(d) 816N
���(AFA-2004) QUESTÃO 103.
Duas crianças estão brincando de atirar bolas de gude dentro de uma caixa
no chão. Elas usam um brinquedo que lança as bolas pela descompressão de
uma mola que é colocada horizontalmente sobre uma mesa onde o atrito é
desprezível. A primeira criança comprime a mola 2 cm e a bola cai a 1, 0m
antes do alvo, que está a 3, 0m horizontalmente da borda da mesa. A defor-
mação da mola imposta pela segunda criança, de modo que a bola atinja o
alvo é
(a) 1, 7 cm
(b) 2, 0 cm
(c) 3, 0 cm
(d) 9, 0 cm
���(AFA-2004) QUESTÃO 104.
Durante uma manobra, ao atingir velocidade nula, um avião desliga o motor
e após queda livre realiza um looping, conforme indica a figura.
Desprezando-se a resistência com o ar e considerando-se a trajetória do
looping circular de raio R, a menor altura h para que o avião consiga efetuar
esse looping é
(a) 1, 5R
(b) 2, 0R
(c) 2, 5R
(d) 3, 0R
���(AFA-2005) QUESTÃO 105.
Um corpo é abandonado em queda livre, a partir do repouso, sob ação da
gravidade. Se sua velocidade, depois de perder uma quantidade E de energia
potencial gravitacional é v, pode-se concluir que a massa do corpo é dada por:
(a) 2Ev
(b) 2E
v2
(c) 2Ev2
(d) 2v
2
E
���(AFA-2006) QUESTÃO 106.
Duas partículas são lançadas nos pontos A e B com a mesma velocidade v0,
conforme indica a figura abaixo.
Enquanto a partícula de massam passa por um trecho em elevação, a outra,
de massa M, passa por uma depressão com a mesma forma e “profundidade”
h. Desprezando-se quaisquer forças dissipativas, pode-se afirmar que a razão
tA
tB
entre os tempos gastos pelas partículas para atingirem os pontos D e C é:
(a) menor do que 1, se m > M;
(b) igual a 1, independentemente da razão m
M
;
(c) pode ser igual a 1, se m < M;
(d) maior do que 1, independentemente da razão m
M
.
���(AFA-2007) QUESTÃO 107.
Duas esteiras mantêm movimentos uniformes e sincronizados de forma que
bolinhas sucessivamente abandonadas em uma delas atingem ordenadamente
recipientes conduzidos pela outra. Cada bolinha atinge o recipiente no ins-
tante em que a seguinte é abandonada. Sabe-se que a velocidade da esteira
superior é v e que o espaçamento das bolinhas é a metade da distância d, entre
os recipientes. Sendo g a aceleração da gravidade local, a altura h, entre as
esteiras, pode ser calculada por:
(a) g
2
·
(
d
V
)2
(b) g
8
·
(
d
V
)2
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(c) g · d
V
(d) g
2
·
d
V
���(AFA-2008) QUESTÃO 108.
O volume de água necessário para acionar cada turbina de uma determinada
central hidrelétrica é cerca de 700m3 por segundo, “guiado” através de um
conduto forçado de queda nominal igual a 112m. Considere a densidade da
água igual a 1kg/L. Se cada turbina geradora assegura uma potência de
700MW, a perda de energia nesse processo de transformação mecânica em
elétrica é, aproximadamente, igual a
(a) 5%
(b) 10%
(c) 15%
(d) 20%
���(AFA-2009) QUESTÃO 109.
Uma partícula é abandonada de uma determinada altura e percorre o trilho
esquematizado na figura abaixo, sem perder contato com ele.
Considere que não há atrito entre a partícula e o trilho, que a resistência do
ar seja desprezível e que a aceleração da gravidade seja g. Nessas condições,
a menor velocidade possível da partícula ao terminar de executar o terceiro
looping é
(a)
√
3Rg
(b)
√
7Rg
(c)
√
11Rg
(d)
√
15Rg
���(AFA-2010) QUESTÃO 110.
A figura abaixo representa três formas distintas para um bloco entrar em
movimento.
Sabe-se que as forças −→F1, −→F2 e −→F3 são constantes e de mesma intensidade.
Desprezando-se qualquer resistência, pode-se afirmar que, depois de percor-
rida uma mesma distância, a energia cinética, E1, E2 e E3 , adquirida em cada
situação, é tal que
(a) E1 = E2 = E3
(b) E1 > E2 = E3
(c) E1 < E2 < E3
(d) E1 = E2 > E3
���(AFA-2013) QUESTÃO 111.
Uma pequena esfera de massa m é mantida comprimindo uma mola ideal
de constante elástica k de tal forma que a sua deformação vale x. Ao ser
disparada, essa esfera percorre a superfície horizontal até passar pelo ponto A
subindo por um plano inclinado de 45◦ e, ao final dele, no ponto B, é lançada,
atingindo uma altura máxima H e caindo no ponto C distante 3h do ponto
A, conforme figura abaixo.
Considerando a aceleração da gravidade igual a g e desprezando quaisquer
formas de atrito, pode-se afirmar que a deformação x é dada por
(a)
(
3
5
mgh
k
) 1
2
(b) 2h
2k
mg
(c)
(
5
2
mgH
k
) 1
2
(d) 3
(
H2k
mg
) 1
2
���(AFA-2016) QUESTÃO 112.
Um bloco é lançado com velocidade v0 no ponto P paralelamente a uma
rampa, conforme a figura. Ao escorregar sobre a rampa, esse bloco para na
metade dela, devido à ação do atrito.
Tratando o bloco como partícula e considerando o coeficiente de atrito
entre a superfície do bloco e da rampa, constante ao longo de toda descida,
a velocidade de lançamento para que este bloco pudesse chegar ao final da
rampa deveria ser, no mínimo,
(a)
√
2v0
(b) 2v0
(c) 2
√
2v0
(d) 4v0
���(AFA-2017)QUESTÃO 113.
Um bloco escorrega, livre de resistência do ar, sobre um plano inclinado de
30◦, conforme a figura (sem escala) a seguir.
No trecho AB não existe atrito e no trecho BC o coeficiente de atrito vale
µe =
√
3
2
.
O bloco é abandonado, do repouso em relação ao plano inclinado, no ponto
A e chega ao ponto C com velocidade nula. A altura do ponto A, em relação
ao ponto B, é h1, e a altura do ponto B, em relação ao ponto C, é h2. A razão
h1
h2
vale
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(a) 1
2
(b)
√
3
2
(c)
√
3
(d) 2
���(AFA-2018) QUESTÃO 114.
Uma partícula é abandonada sobre um plano inclinado, a partir do repouso
no ponto A, de altura h, como indicado pela figura (fora de escala). Após
descer o plano inclinado, a partícula se move horizontalmente até atingir o
ponto B. As forças de resistência ao movimento de A até B são desprezíveis.
A partir do ponto B, a partícula então cai, livre da ação de resistência do
ar, em um poço de profundidade igual a 3h e diâmetro x. Ela colide com o
chão do fundo do poço e sobe, em uma nova trajetória parabólica até atingir
o ponto C, o mais alto dessa nova trajetória.
Na colisão com o fundo do poço a partícula perde 50% de sua energia
mecânica. Finalmente, do ponto C ao ponto D, a partícula move-se horizon-
talmente experimentando atrito com a superfície. Após percorrer a distância
entre C e D, igual a 3h, a partícula atinge o repouso.
Considerando que os pontos B e C estão na borda do poço, que o coeficiente
de atrito dinâmico entre a partícula e o trecho CD é igual a 0, 5 e que durante
a colisão com o fundo do poço a partícula não desliza, a razão entre o diâmetro
do poço e a altura de onde foi abandonada a partícula, x
h
, vale
(a) 1
(b) 3
(c) 3
√
3
(d) 4
√
3
���(AFA-2018) QUESTÃO 115.
Uma rampa, homogênea, de massa m e comprimento L, é inicialmente co-
locada na horizontal. A extremidade A, dessa rampa, encontra-se acoplada
a uma articulação sem atrito. Na extremidade B está sentado, em repouso,
um garoto, também de massa m. Essa extremidade B está presa ao chão, por
um fio ideal, e ao teto, por uma mola ideal, de constante elástica k, conforme
ilustra a Figura 1.
Em um determinado instante o garoto corta o fio. A mola, que está inici-
almente deformada de um valor ∆x, passa a erguer lentamente a extremidade
B da rampa, fazendo com que o garoto escorregue, sem atrito e sem perder o
contato com a rampa, até a extremidade A, conforme Figura 2.
Quando o garoto, que neste caso deve ser tratado como partícula, atinge a
extremidade A, a mola se encontra em seu comprimento natural (sem deforma-
ção) e a rampa estará em repouso e inclinada de um ângulo θ. Considerando
g o módulo da aceleração da gravidade local, nessas condições, a velocidade
do garoto em A, vale
(a) ∆xsenθ
√
k
m
− g
L
2
(b) ∆x
√
k
m
+
√
g
L
2
cos θ
(c)
√
k
m
∆x + gL cos θ
(d)
√
k
m
∆x2 − gLsenθ
���(AFA-2020) QUESTÃO 116.
Certo brinquedo de um parque aquático é esquematizado pela figura a se-
guir, onde um homem e uma boia, sobre a qual se assenta, formam um sistema,
tratado como partícula.
Essa “partícula” inicia seu movimento do repouso, no ponto A, situado a
uma altura H = 15m, escorregando ao longo do toboágua que está inclinado
de 60◦ em relação ao solo, plano e horizontal. Considere a aceleração da
gravidade constante e igual a g e despreze as resistências do ar, do toboágua e
os efeitos hidrodinâmicos sobre a partícula. Para freá-la, fazendo-a chegar ao
ponto C com velocidade nula, um elástico inicialmente não deformado, que se
comporta como uma mola ideal, foi acoplado ligando essa partícula ao topo
do toboágua.
Nessa circunstância, a deformação máxima sofrida pelo elástico foi de
10
√
2m.
Na descida, ao passar pelo ponto B, que se encontra a uma altura H
2
, a
partícula atinge sua velocidade máxima, que, em m/s, vale
(a) 6, 0
(b) 8, 5
(c) 10
(d) 12
Questões EN
���(EN-2008) QUESTÃO 117.
Pacotes são transportados de um nível para outro através de uma esteira
que se move com velocidade constante de módulo igual a 0, 80m/s. Verifica-se
que a esteira se move 1, 5m para cima, com um ângulo de 12◦ com a horizon-
tal, em seguida move-se 2, 5m horizontalmente e finalmente 1, 0m para baixo
fazendo um ângulo de 8, 0◦ com a horizontal. Considere: | #”g | = 10, 0m/s2. A
massa de um pacote vale 3, 0kg, sendo transportado pela esteira sem escor-
regar. As potências da força exercida pela esteira sobre cada pacote, quando
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em movimento para cima, na inclinação de 12◦, e na horizontal, são, respec-
tivamente, em watt (dados cos 78◦ = 0, 21; cos 72◦ = 0, 31; cos 80◦ = 0, 17)
(a) 5, 04 e zero
(b) 7, 00 e zero
(c) −5, 04 e 7, 00
(d) 7, 44 e 5, 04
(e) 7, 00 e 5, 04
���(EN-2008) QUESTÃO 118.
Um bloco de massa igual a 2, 00kg é sol to de uma altura H = 3, 00m em
relação a uma mola ideal de constante elástica igual a 40, 0N/m.
Considere a força de atrito cinético entre as superfícies em contato constante
e de módulo igual 5, 00N. Desprezando a força de atrito estático quando em
repouso, isto é, desprezando as perdas de energia nas várias situações de
repouso, a distância total percorrida pelo bloco até parar, em metros, é
(a) 10, 0
(b) 12, 0
(c) 12, 5
(d) 12, 8
(e) 13, 0
���(EN-2008) QUESTÃO 119.
Uma pequena esfera de massa M, presa a um fio ideal, é solta com o fio na
posição horizontal, descrevendo a trajetória abaixo.
Na posição onde a tração no fio é máxima, o fio se rompe e a esfera é lançada,
atingindo o solo. O módulo da tração máxima é igual a três vezes o módulo
do peso da esfera. Despreze a resistência do ar e considere | #”g | = 10, 0m/s2.
A distância horizontal (em metros), desde a vertical de saída da esfera até a
sua chegada ao solo, é
(a) 1, 5
(b) 1, 8
(c) 2, 0
(d) 2, 3
(e) 2, 5
���(EN-2009) QUESTÃO 120.
Em uma academia de ginástica, uma pessoa exerce sobre um aparelho,
durante dois segundos, uma força constante de 400N. A função temporal da
velocidade da mão que provoca essa força é mostrada no gráfico abaixo.
A velocidade da mão tem a mesma direção e sentido da força durante todo o
movimento. Quais são, respectivamente, o trabalho realizado pela força nesse
intervalo de tempo, e a potência máxima aplicada ao aparelho?
(a) 200N ·m e 200W
(b) 400N ·m e 200W
(c) 400N ·m e 400W
(d) 500N ·m e 400W
(e) 500N ·m e 500W
���(EN-2009) QUESTÃO 121.
Cinco molas estão dispostas nas posições indicadas na figura, de modo a
constituírem um amortecedor de impacto.
Um bloco de massa 60, 0kg cai verticalmente, a partir do repouso, de uma
altura de 2, 20m acima do topo das molas. As três molas menores têm cons-
tante elástica k1 = 200N/m, as duas maiores k2 = 500N/m e estão todas
inicialmente em seu tamanho natural. Qual é a máxima velocidade, em m/s,
que o bloco irá atingir durante a queda? (dado: g = 10m/s2)
(a) 5, 30
(b) 6, 00
(c) 6, 30
(d) 7, 00
(e) 7, 30
���(EN-2010) QUESTÃO 122.
Uma pequena esfera rígida de massa m é liberada do repouso da posição
1, localizada a uma distância vertical H acima da borda de uma cavidade
hemisférica de raio R (ver figura).
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A esfera cai e toca, tangenciando, a superfície rugosa desta cavidade (po-
sição 2) com o dobro da velocidade com a qual deixa a mesma (posição 3),
parando momentaneamente na altura h acima do plano da borda (posição 4).
Despreze a resistência do ar. A razão H
h
é igual a
(a) 4
3
(b) 3
2
(c) 2
(d) 3
(e) 4
���(EN-2010) QUESTÃO 123.
Um pequeno bloco de massa m = 2, 0kg é lançado da posição A com veloci-
dade de módulo igual a 4, 0m/s. O trecho ABC do percurso, no plano vertical,
possui atrito desprezível e o trecho CD, de comprimento igual a 1, 0m, possui
atrito cujocoeficiente cinético é 0, 20 ·
√
3.
Despreze a resistência do ar e considere a energia potencial gravitacional
zero no nível BC. Após passar pela posição D, a máxima energia potencial
gravitacional (em joules) atingida pelo bloco é (dado: | #”g | = 10, 0m/s2):
(a) 14, 0
(b) 13, 0
(c) 12, 0
(d) 11, 0
(e) 10, 0
���(EN-2010) QUESTÃO 124.
Um bloco é solto de certa altura sobre uma mola ideal vertical que possui
constante elástica K, como mostra a figura 1.
O bloco passa a ficar preso à mola (despreze as perdas nesta colisão)
comprimindo-a até parar momentaneamente. A figura 2 mostra o gráfico
da Energia Cinética (Ec) do sistema mola-bloco em função da deformação da
mola (Y).
Sabe-se que Ec é medida em joules e Y em metros. Analisando o gráfico,
conclui-se que o valor da constante elástica K, em N/m, é
(a) 200
(b) 300
(c) 400
(d) 450
(e) 500
���(EN-2010) QUESTÃO 125.
Um corpo de massa m passa pela origem do sistema coordenado XOY, no
instante t = 0, com velocidade 5, 0 · îm/s e aceleração 4, 0 · î + 2, 0 · ĵm/s2.
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[Prof. Italo Marinho]
Três forças constantes atuam sobre o corpo: o peso, a força vertical para
cima #”F V e a força horizontal
#”
FH. Verifica-se que entre t = 0 e t = 4, 0 s houve
variação da energia mecânica de 9, 6 · 103 J. O valor da massa m, em kg, é
(dado | #”g | = 10, 0m/s2):
(a) 50
(b) 40
(c) 32
(d) 24
(e) 15
���(EN-2011) QUESTÃO 126.
Um bloco (comportamento de partícula) de massa igual a 240kg é solto
do repouso da altura de 6, 00m em relação a uma plataforma amortecedora,
de massa e espessura desprezíveis. As duas paredes laterais fixas exercem,
cada uma, força de atrito cinético constante de módulo igual a 400N. O
bloco atinge a plataforma que possui quatro molas ideais iguais, de constante
elástica 1, 20·103N/m, localizadas nos seus vértices (conforme a figura abaixo).
A energia cinética máxima (em kJ) adquirida pelo bloco, na 1ª queda, é
(dado | #”g | = 10, 0m/s2):
(a) 8, 50
(b) 10, 2
(c) 13, 0
(d) 16, 6
(e) 18, 0
���(EN-2012) QUESTÃO 127.
Um bloco de massa 5, 00kg desce, com atrito desprezível, a pista da figura,
sendo sua velocidade inicial v0 = 4, 00m/s e a altura h = 4, 00m.
Após a descida, o bloco percorre parte do trajeto horizontal AB, agora
com atrito, e, então, colide com uma mola de massa desprezível e constante
k = 200N/m. Se a compressão máxima da mola devido a essa colisão é ∆x =
0, 500m, o trabalho da força de atrito, em joules, vale (dado: g = 10, 0m/s2):
(a) −72, 0
(b) −96, 0
(c) −140
(d) −192
(e) −215
���(EN-2014) QUESTÃO 128.
Um motorista, dirigindo um carro sem capota, dispara um revólver apon-
tado para cima na direção vertical. Considerando o vetor velocidade do carro
constante, para que o projétil atinja o próprio motorista é necessário que,
(a) a velocidade do carro seja muito menor quando comparada à velocidade
inicial do projétil.
(b) a velocidade inicial do projétil seja maior que a velocidade do som no ar.
(c) a energia mecânica do projétil seja constante ao longo de toda trajetória.
(d) a energia potencial do projétil atinja um valor máximo igual à energia
cinética do carro.
(e) a energia potencial do projétil atinja um valor máximo igual à metade
da energia cinética do carro.
Questões CN
���(CN-2004) QUESTÃO 129.
Um menino, de 30kg, desce o escorrega representado na figura acima, a
partir do repouso e do ponto mais alto, num local onde g = 10m/s2. Des-
prezando as forças dissipativas, usando
√
3 = 1, 7, conclui-se que a energia
cinética do menino ao abandonar a rampa do escorrega vale, em joules, apro-
ximadamente.
(a) 1400
(b) 1500
(c) 1600
(d) 1700
(e) 1800
���(CN-2004) QUESTÃO 130.
Durante a largada, um carro de fórmula 1 parte do repouso e atinge a
velocidade de 144km/h em 2 s, com aceleração constante. Considerando a
massa total (carro + piloto) igual a 750kg, usando 1HP = 750W, pode-se
afirmar que a potência transmitida pelo motor durante a largada foi, em HP,
de
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[Prof. Italo Marinho]
(a) 400
(b) 500
(c) 600
(d) 700
(e) 800
���(CN-2005) QUESTÃO 131.
Observe a figura:
A figura representa uma tarefa sendo executada por um tripulante de um
navio, de duas formas diferentes. Sabe-se que, para manter o bloco em equi-
líbrio, o tripulante exerce em A uma força FA e em B uma força FB. Conside-
rando que a altura atingida é a mesma, em ambos os casos, assinale a opção
que apresenta corretamente a relação entre as forças FA e FB e os trabalhos
da força peso (τA e τB) sobre o bloco M.
(a) FA = 2FB e τA = τB
(b) 2FA = FB e τA = 2τB
(c) FA =
1
2FB
e τA = τB
(d) FA = 2FB e τA = 2τB
(e) FA = 2FB e τA =
1
2τB
���(CN-2005) QUESTÃO 132.
Para realizar o banho dos tripulantes de um navio, uma bomba de 2HP
deve ser ligada durante 20 minutos para transportar a água do reservatório
principal para os chuveiros, localizados cerca de 8 metros acima do nível do
reservatório. Considerando que a potência dessa bomba se mantém constante
durante o fornecimento de água, é correto afirmar que a quantidade de água,
em litros, transferida para os chuveiros, nesse intervalo de tempo, é de (dados:
g = 10m/s2, dágua = 1000kg/m3, 1m3 = 1000 litros e 1HP = 746W):
(a) 22380
(b) 24880
(c) 25000
(d) 32150
(e) 35000
���(CN-2006) QUESTÃO 133.
Observe o sistema:
No sistema acima, inicialmente em repouso, o cavalo exerce uma força de
800N e os atritos envolvidos atuam com 460N de força. Sabendo-se que a
massa do sistema vale 680kg, é correto afirmar que o trabalho da força resul-
tante, considerada constante, durante os 4 segundos iniciais, foi, em joules,
de
(a) 1250
(b) 1280
(c) 1360
(d) 1450
(e) 1560
���(CN-2006) QUESTÃO 134.
Leia o texto abaixo.
Brasil deve ganhar primeira usina de ondas
A Coordenação dos Programas de Pós-Graduação de Engenharia da UFRJ
mostrou ontem aos participantes do Seminário Internacional de Energia das
Ondas como funcionará a primeira usina do Brasil a produzir energia a partir
das ondas do mar.
A usina funciona com a ajuda de blocos de concreto que ficam boiando em
alto mar. Eles ficam presos à usina por meio de braços de aço com 25m de
comprimento. Com o movimento das ondas, esses blocos também se movem
e produzem a força para bombear a água do mar para reservatórios dentro da
usina.
Nesses reservatórios, a água chega com alta pressão e entra depois numa
câmara que aumenta ainda mais essa pressão, fazendo com que o jato d’água
saia do compartimento com uma força equivalente à de uma queda d’água de
500 metros de altura. Esse jato move uma turbina, que gera finalmente a
energia elétrica.
(Folha Ciência - São Paulo - 14/02/2006)
Supondo-se que o volume de água do jato, citado no texto, seja equivalente
a 1m3 de água e desprezando-se as perdas de energia no sistema, é correto
afirmar que a energia cinética que chega na turbina equivale, em joules, a
(Dados: dágua = 1 g/cm3, g = 10m/s2
(a) 2, 5 · 106
(b) 3, 5 · 106
(c) 4, 0 · 106
(d) 5, 0 · 106
(e) 6, 5 · 106
���(CN-2007) QUESTÃO 135.
Observe a figura a seguir.
A figura acima representa duas esferas semelhantes, de mesma massa, sendo
empurradas de uma superfície plana, situada a 3m de altura em relação ao
plano do solo. A esfera preta cai livremente, e a esfera branca cai através de
uma rampa. Desprezando os possíveis atritos, é correto afirmar que o trabalho
realizado pela força-peso para deslocar as esferas até o solo é
(a) maior, na esfera preta.
(b) maior, na esfera branca.
(c) nulo, na esfera branca.
(d) nulo, na esfera preta.
(e) igual, nas duas esferas.
���(CN-2008) QUESTÃO 136.
Dois carrinhos A e B estão unidos por um fio ideal e encontram-se inicial-
mente em repouso, conforme mostra a figura abaixo.
Num dado momento, passa a agir uma força constante de 90N que puxa,
horizontalmente, o carrinho B para a direita. Desprezando-se os atritos e
considerandomA = 5kg e mB = 10kg, conclui-se que o trabalho, em joules,
realizado por essa força durante 6 segundos, foi igual a
(a) 9720
(b) 10840
(c) 12320
(d) 14540
(e) 16660
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���(CN-2009) QUESTÃO 137.
Observe a figura a seguir.
A figura acima mostra uma pessoa que desce uma rampa, perfeitamente
lisa, de tal forma que a resistência do ar pode ser considerada desprezível.
A descida ocorre de uma altura h, que se encontra na vertical de um ponto
A. Entretanto, a partir do ponto B passam a atuar forças dissipativas que
desaceleram o conjunto pessoa carrinho, fazendo com que passe pelo ponto
C com velocidade de 10m/s. De acordo com as informações apresentadas, é
possível afirmar que a energia dissipada, em joules, foi de
(a) 1500
(b) 2100
(c) 3000
(d) 4600
(e) 5100
���(CN-2010) QUESTÃO 138.
De acordo com a lei da conservação da energia, a energia não pode ser
criada nem destruída, podendo ser apenas transformada em de uma forma em
outra. Baseado nesse princípio, alguma equipes de fórmula 1 usaram, durante
a temporada de 2009, um sistema de recuperação da Energia Cinética (em
inglês KERS) que proporcionava uma potência extra ao carro cerca de 80CV
durante 6 segundos, melhorando assim as ultrapassagens. Essa energia era
acumulada durante as frenagens usando parte da energia cinética do carro,
que seria dissipada pelos freios em forma de calor. SE toda energia acumulada
pelo KERS pudesse ser integralmente utilizada por um elevador para erguer
uma carga total de 1000kg, qual seria, aproximadamente, a altura máxima
atingida por esse elevador, desprezando-se todos os atritos envolvidos? (dados
1CV = 735W e g = 10m/s2))
(a) 20m
(b) 25m
(c) 30m
(d) 35m
(e) 40m
���(CN-2010) QUESTÃO 139.
Um treinador marcou três trechos numa pista de atletismo com o objetivo
de selecionar, entre os seus atletas amadores, aqueles que fariam parte de sua
equipe de corridas de curta distância. Após tabular os dados, o treinador
elaborou um gráfico abaixo mostrado, do desempenho de um dos escolhidos,
cuja massa é de 60kg e que estava entre os que forma mais rápidos.
Sobre esse gráfico foram feitas as seguintes afirmativas:
I. No trecho A, o atleta executou um M.R.U.V. com aceleração escalar
média de 2, 5m/s2.
II. Durante a passagem pelo trecho B, a energia cinética do atleta manteve-
se em 3000J.
III. O trecho B foi realizado em M.R.U. e a distância percorrida foi de 50m.
IV. O módulo da força resultante que atuou sobre o atleta, no trecho C, foi
igual a 100N.
Assinale a opção correta.
(a) Apenas as afirmativas I e III são verdadeiras.
(b) Apenas as afirmativas II e IV são verdadeiras.
(c) Apenas as afirmativas I, II e III são verdadeiras.
(d) Apenas as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.
(e) As afirmativas I, II, III e IV são verdadeiras.
���(CN-2011) QUESTÃO 140.
Analise a figura a seguir:
Numa determinada montanha russa um trenó, sob a ação de uma força
resultante constante, que atua de A até B, parte do repouso do ponto A e, após
2 segundos, atinge a velocidade de 180km/h no ponto B, iniciando uma subida
que o leva até o ponto C, onde passa com velocidade de 18km/h. Sabendo
que a energia perdida pelos atritos entre os pontos B e C foi de 19 · 104 J, é
correto afirmar que a força resultante que atuou sobre o trenó entre os pontos
A e B e a altura atingida por ele no ponto C são, respectivamente:
(a) 10000N e h = 80m
(b) 20000N e h = 80m
(c) 20000N e h = 100m
(d) 40000N e h = 100m
(e) 80000N e h = 120m
���(CN-2012) QUESTÃO 141.
Um corpo de massa 20, 0kg sofre a ação de uma força resultante cujo com-
portamento encontra-se mostrado no gráfico a seguir.
Considerando que entre os instantes 4 s e 12 s a força atuou na mesma
direção e no mesmo sentido do deslocamento do corpo, produzindo um mo-
vimento horizontal e em linha reta, cuja velocidade medida no instante 4 s
era de 10m/s, é correto afirmar que, especificamente para este intervalo de
tempo, de 4 s a 12 s, o
(a) movimento foi uniforme e a energia cinética permaneceu estável com valor
de 1000J.
(b) movimento foi uniformemente variado com aceleração variável de 2m/s2.
(c) movimento foi uniforme pois a força permaneceu constante, mantendo o
valor da velocidade.
(d) trabalho da força resultante foi de 5760 joules.
(e) trabalho da força resultante foi de 6570 joules.
���(CN-2013) QUESTÃO 142.
O Cavalo-vapor
Quando as primeiras máquinas a vapor foram construídas era inevitável
compará-las à potência dos cavalos, pois a tração animal era a principal forma
de facilitar o trabalho. James Watt, um dos pioneiros no desenvolvimento
das máquinas a vapor, estabeleceu o horsepower (HP) como medida de po-
tência. Mais tarde, usando-se unidades do sistema decimal, verificou-se que
um cavalo adulto e forte era capaz de elevar uma carga de 75 kg a uma altura
de 1 metro em 1 segundo. Assim, foi possível definir uma nova unidade, o
cavalo-vapor (CV).
(Ciências no Século XXI: 9°ano/Iris Stern - Atual Editora)
Considerando g = 9, 8m/s2, pode-se dizer que a potência de uma máquina
de 2CV, medida em unidades do Sistema Internacional, é de, aproximada-
mente,
(a) 735
(b) 746
(c) 1119
(d) 1470
(e) 1790
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���(CN-2013) QUESTÃO 143.
Durante o seu movimento, um carro de massa 1200kg encontra-se submetido
a ação das três forças mostradas na figura: a força que o motor produz,
disponível para o deslocamento do carro, igual a 3500N, a força de resistência
do ar igual a 400N e a força de atrito com o solo no valor de 700N, ambas
constante.
Considerando que o carro partiu do repouso em trajetória retilínea e as for-
ças atuaram sobre ele durante 10 segundos, pode-se afirmar que a velocidade
final atingida e o trabalho realizado pela força resultante foram, respectiva-
mente, iguais a
(a) 72km/h e 120kJ
(b) 72km/h e 240kJ
(c) 80km/h e 120kJ
(d) 80km/h e 240kJ
(e) 90km/h e 120kJ
���(CN-2015) QUESTÃO 144.
Um dos brinquedos mais populares de um parque de diversões é a montanha
russa, cujo esboço de um trecho pode ser representado pela figura abaixo.
Desprezando-se todos os atritos, considerando que a gravidade local vale
10m/s2 e que o carrinho parta do ponto A, a partir do repouso, pode-se
afirmar que a sua velocidade no ponto C será de
(a) 90km/h
(b) 98km/h
(c) 108km/h
(d) 115km/h
(e) 120km/h
���(CN-2016) QUESTÃO 145.
Em uma construção, um operário utiliza-se de uma roldana e gasta em
média 5 segundos para erguer objetos do solo até uma laje, conforme mostra
a figura abaixo.
Desprezando os atritos e considerando a gravidade local igual a 10m/s2,
pode-se afirmar que a potência média e a força feita pelos braços do operário
na execução da tarefa foram, respectivamente, iguais a
(a) 300W e 300N.
(b) 300W e 150N.
(c) 300W e 30N.
(d) 150W e 300N.
(e) 150W e 150N.
���(CN-2019) QUESTÃO 146.
Em relação aos conceitos de mecânica, hidrostática e termologia, assinale a
opção correta.
(a) A transferência de calor por condução e convecção é possível através do
vácuo.
(b) Quando uma pessoa toca com o dedo em um bloco de gelo, o frio flui do
gelo para a pessoa.
(c) Ao tocar em uma porta de madeira e em sua maçaneta de metal uma
pessoa nota diferentes sensações térmicas, por exemplo que a maçaneta
está mais fria do que a porta.
(d) A energia potencial gravitacional depende da escolha do referencial ado-
tado.
(e) O módulo do empuxo exercido por um liquido sobre um corpo totalmente
submerso nesse liquido é sempre igual ao módulo do peso do corpo.
Questões UERJ (objetivas)
���(UERJ-2009) QUESTÃO 147.
Em um supermercado, um cliente empurra seu carrinho de compras pas-
sando pelos setores 1, 2 e 3, com uma força de módulo constante de 4 newtons,
na mesma direção e mesmo sentido dos deslocamentos. Na matriz A abaixo,
cada elemento aij indica, em joules, o trabalhoda força que o cliente faz para
deslocar o carrinho do setor i para o setor j, sendo i e j elementos do conjunto
{1, 2, 3}.
A =
[
0 40 60
40 0 80
60 80 0
]
Ao se deslocar do setor 1 ao 2, do setor 2 ao 3 e, por fim, retornar ao
setor 1, a trajetória do cliente descreve o perímetro de um triângulo. Nessas
condições, o cliente percorreu, em metros, a distância de:
(a) 35
(b) 40
(c) 45
(d) 50
���(UERJ-2010) QUESTÃO 148.
Os esquemas abaixo mostram quatro rampas AB, de mesma altura AC e
perfis distintos, fixadas em mesas idênticas, nas quais uma pequena pedra é
abandonada, do ponto A, a partir do repouso.
Após deslizar sem atrito pelas rampas I, II, III e IV, a pedra toca o solo,
pela primeira vez, a uma distância do ponto B respectivamente igual a dI ,
dII , dIII e dIV . A relação entre essas distâncias está indicada na seguinte
alternativa:
(a) dI > dII = dIII > dIV
(b) dIII > dII > dIV > dI
(c) dII > dIV = dI > dIII
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(d) dI = dII = dIII = dIV
���(UERJ-2010) QUESTÃO 149.
Um objeto é deslocado em um plano sob a ação de uma força de intensidade
igual a 5N, percorrendo em linha reta uma distância igual a 2m. Considere
a medida do ângulo entre a força e o deslocamento do objeto igual a 15◦, e
T o trabalho realizado por essa força. Uma expressão que pode ser utilizada
para o cálculo desse trabalho, em joules, é T = 5 · 2 · senϕ. Nessa expressão,
ϕ equivale, em graus, a:
(a) 15
(b) 30
(c) 45
(d) 75
���(UERJ-2011) QUESTÃO 150.
Um homem arrasta uma cadeira sobre um piso plano, percorrendo em linha
reta uma distância de 1m. Durante todo o percurso, a força que ele exerce
sobre a cadeira possui intensidade igual a 4N e direção de 60◦ em relação ao
piso. O gráfico que melhor representa o trabalho T , realizado por essa força
ao longo de todo o deslocamento d, está indicado em:
���(UERJ-2012) QUESTÃO 151.
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
���(UERJ-2015) QUESTÃO 152.
Um carro, em um trecho retilíneo da estrada na qual trafegava, colidiu
frontalmente com um poste. O motorista informou um determinado valor
para a velocidade de seu veículo no momento do acidente. O perito de uma
seguradora apurou, no entanto, que a velocidade correspondia a exatamente
o dobro do valor informado pelo motorista. Considere Ec1 a energia cinética
do veículo calculada com a velocidade informada pelo motorista e Ec2 aquela
calculada com o valor apurado pelo perito. A razão
Ec1
Ec2
corresponde a:
(a) 1
2
(b) 1
4
(c) 1
(d) 2
���(UERJ-2016) QUESTÃO 153.
Em um experimento que recebeu seu nome, James Joule determinou o equi-
valente mecânico do calor: 1 cal = 4, 2J. Para isso, ele utilizou um dispositivo
em que um conjunto de paletas giram imersas em água no interior de um
recipiente.
Considere um dispositivo igual a esse, no qual a energia cinética das paletas
em movimento, totalmente convertida em calor, provoque uma variação de
2 ◦C em 100 g de água. Essa quantidade de calor corresponde à variação da
energia cinética de um corpo de massa igual a 10kg ao cair em queda livre de
uma determinada altura. Essa altura, em metros, corresponde a:
(a) 2, 1
(b) 4, 2
(c) 8, 4
(d) 16, 8
���(UERJ-2017) QUESTÃO 154.
Duas carretas idênticas, A e B, trafegam com velocidade de 50km/h e
70km/h, respectivamente. Admita que as massas dos motoristas e dos com-
bustíveis são desprezíveis e que EA é a energia cinética da carreta A e EB a
da carreta B.
A razão EA
EB
equivale a:
(a) 5
7
(b) 8
14
(c) 25
49
(d) 30
28
���(UERJ-2018) QUESTÃO 155.
Para explicar o princípio das trocas de calor, um professor realiza uma
experiência, misturando em um recipiente térmico 300 g de água a 80 ◦C com
200 g de água a 10 ◦C.
Desprezadas as perdas de calor para o recipiente e para o meio externo, a
temperatura de equilíbrio térmico da mistura, em ◦C, é igual a:
(a) 52
(b) 45
(c) 35
(d) 28
���(UERJ-2018) QUESTÃO 156.
Um objeto de massa igual a 4, 0kg desloca-se sobre uma superfície horizon-
tal com atrito constante. Em determinado ponto da superfície, sua energia
cinética corresponde a 80J; dez metros após esse ponto, o deslocamento é
interrompido.
O coeficiente de atrito entre o objeto e a superfície equivale a:
(a) 0, 15
(b) 0, 20
(c) 0, 35
(d) 0, 40
���(UERJ-2019) QUESTÃO 157.
Um bloco de massa m desliza sem atrito sobre uma superfície, passando
sucessivamente pelos pontos A, B, C e D, conforme indicado no esquema.
Sendo EMA, EMB, EMC e EMD, respectivamente, a energia mecânica nos
pontos A, B, C e D, a relação entre elas é:
(a) EMA > EMC < EMB = EMD
(b) EMA > EMB > EMC < EMD
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(c) EMA < EMB < EMC > EMD
(d) EMA = EMB = EMC = EMD
���(UERJ-2020) QUESTÃO 158.
Para romper uma ligação de hidrogênio de 1 mol de DNA, é necessário
um valor médio de energia E = 30kJ. Desprezando as forças dissipativas,
e considerando g = 10m/s2, esse valor de E é capaz de elevar um corpo de
massa m = 120kg a uma altura h. O valor de h, em metros, corresponde a:
(a) 25
(b) 35
(c) 45
(d) 55
Questões UERJ (discursivas)
Clique no link abaixo para ter acesso à página com os dados
para resolver as questões discursivas de física da UERJ
https://exatasmilitar.com/uerj-tabela-de-dados/
���(UERJ-1997) QUESTÃO 159.
Um corpo de massa 2, 0kg é lançado do ponto A, conforme indicado na
figura, sobre um plano horizontal, com uma velocidade de 20m/s. A seguir,
sobe uma rampa até atingir uma altura máxima de 2, 0m, no ponto B.
Sabe-se que o calor gerado no processo foi todo absorvido pelo corpo e que
um termômetro sensível, ligado ao corpo, acusa uma variação de temperatura
de 1 ◦C.
a) Determine o calor específico médio do material que constitui o corpo, em
J
kg ◦C
b) Indique se a altura máxima atingida pelo corpo, caso não houvesse dis-
sipação de energia, seria maior, menor ou igual a 2, 0m. Justifique sua
resposta.
���(UERJ-2000) QUESTÃO 160.
Um corpo de massa 2kg é abandonado no alto de um plano inclinado, a
30m do chão, conforme a figura.
Na ausência de atrito e imediatamente após 2 s de movimento, calcule as
energias:
a) cinética;
b) potencial.
���(UERJ-2001) QUESTÃO 161.
Na brincadeira conhecida como cabo-de-guerra, dois grupos de palhaços
utilizam uma corda ideal que apresenta um nó no seu ponto mediano. O
gráfico abaixo mostra a variação da intensidade da resultante F das forças
aplicadas sobre o nó, em função da sua posição x.
Considere que a força resultante e o deslocamento sejam paralelos. Deter-
mine o trabalho realizado por F no deslocamento entre 2, 0 e 9, 0m.
���(UERJ-2001) QUESTÃO 162.
Um trapezista, de 70kg, se solta do ponto de maior amplitude do movi-
mento do trapézio, caindo verticalmente de uma altura de 9, 0m na direção
de uma rede de segurança. A rede se distende em 1, 8m e lança-o de volta ao
ar. Supondo que nenhuma energia foi dissipada por forças não-conservativas,
calcule a energia potencial da rede totalmente distendida.
���(UERJ-2001) QUESTÃO 163.
Considere que, ao invés do canhão mencionado na questão ??, fosse uti-
lizada uma rampa de lançamento inclinada para impulsionar o macaquinho.
Uma mola ideal, de coeficiente k e comprimento `0 = 2
√
2m, é inicialmente
comprimida até que o macaquinho fique a uma altura h do solo.
O macaquinho se desprende da rampa no momento em que a mola volta à
sua posição inicial de relaxamento, a uma altura h0 =
4
3
h do solo.
Desprezando as forças não-conservativas, determine o valor de k, de modo
que o módulo da velocidade inicial de lançamento seja também igual