Energia e Trabalho 2

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Professor: Deivid 
 
Física I Prof° Deivid 
 
0001/09 - 1/3 
Trabalho - Energia 
 
1. (AFA-10) 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 percorrida 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 
 
2. (AFA 2009) 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 a gravidade seja 
g. Nessas condições, a menor velocidade possível da partícula ao 
terminar de executar o terceiro looping é: 
 
(A) 3Rg 
(B) 7Rg 
(C) 15Rg 
(D) 11Rg . 
 
3. (AFA/10). Um par de blocos A e B, de massas mA = 2 kg e mB = 10 
kg , apoiados em um plano sem atrito, é acoplado a duas molas ideais 
de mesma constante elástica K = 50 N/m, como mostra a figura abaixo. 
 
Afastando-se horizontalmente o par de blocos de sua posição de 
equilíbrio, o sistema passa a oscilar em movimento harmônico simples 
com energia mecânica igual a 50 J. 
Considerando g = 10 m/ s
2
 , o mínimo coeficiente de atrito estático que 
deve existir entre os dois blocos para que o bloco A não escorregue 
sobre o bloco B é 
a) 1/10 b) 5/12 c) 1 d) 5/6 
 
4. (AFA/06) Uma partícula de massa m é lançada obliquamente com 
velocidade v0 próxima à superfície terrestre, conforme indica a figura 
abaixo. A quantidade de movimento adquirida pela partícula no ponto Q, 
de altura máxima, é 
 
 
 
5.. (AFA 05) 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) 2Ev
2
 c) 2v
2
 /E d) 2E/v
2
 
 
6.(AFA/11) Dois corpos, de dimensões desprezíveis, A e B presos a 
molas ideais, não deformadas, de constantes elásticas kA e kB, 
respectivamente, estão, inicialmente, separados de uma distância d 
numa plataforma sem atrito como mostra a figura a seguir. 
 
A partir dessa situação, os blocos são então lentamente puxados por 
forças de mesma intensidade, aproximando-se, até se encostarem. Em 
seguida, são abandonados, passando a oscilar em movimento 
harmônico simples. Considere que não haja interação entre os blocos 
quando esses se encontram. 
Nessas condições, a soma das energias mecânicas dos corpos A e B 
será B 
 
 
7.. (AFA/11) Duas esferinhas A e B, de massas 2m e m, 
respectivamente, são lançadas com a mesma energia cinética do ponto 
P e seguem as trajetórias indicadas na figura abaixo. 
 
Sendo a aceleração da gravidade local constante e a resistência do ar 
desprezível, é correto afirmar que a razão VA/VB entre as velocidades 
das esferinhas A e B imediatamente antes de atingir o solo é 
 
a) igual a 1. b) maior que 1. c) menor que 1. d) maior que 2. 
 
8. (AFA/05) Um bloco ligado a uma mola presa a uma parede oscila em 
torno de O, sobre uma superfície sem atrito, como mostra a figura. 
 
 
O gráfico que melhor representa a energia cinética EC em função de x é: 
 
 
9.(AFA 04) 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) 1,5 R b) 2,0 R c) 2,5 R d) 3,0 R 
 
10. (AFA 2004) 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 1,0 m antes do 
alvo, que está a 3,0 m horizontalmente da borda da mesa. A 
 
Física I 3122 - 2/3 Prof° Deivid 
deformação da mola imposta pela segunda criança, de modo que a 
bola atinja o alvo é: 
 
 
 
 
 
 
 
 
(A) 1,7 cm (B) 2,0 cm (C) 9,0 cm (D) 3,0 cm 
 
11. (AFA 04) Para manter uma lancha a uma velocidade constante de 
36 km/h, é necessário que o motor forneça à 5 hélices propulsoras uma 
potência de 40 cv (29400 W). Se a lancha estivesse sendo rebocada a 
esta velocidade, qual seria a tensão no cabo de reboque? 
 
a) 294 N b) 2940 N c) 8160 N d) 816 N 
 
12.(AFA/03) A figura abaixo representa uma pista pertencente ao plano 
vertical. O raio R da parte circular vale 4 m. Um corpo parte do repouso 
no ponto A. Desprezando o atrito e a resistência do ar e considerando 
que, em S, a força que comprime o móvel contra a pista vale 1/4 do seu 
peso, pode-se afirmar que, a sua 
velocidade em B vale, em m/s, 
aproximadamente, 
 
 
a) 3,2. c) 6,3. 
b) 5,5. d) 7,1. 
 
 
13. (Efomm-09)Um objeto de massa 2 kg é deslocado pelo trecho 
ABCD, conforme o desenho abaixo. O trabalho total da força peso, em 
joules, no trecho é (dado : g = 10 m/s
2
) 
 
( A ) 0 
( B ) 80 
( C ) 160 
( D ) 240 
( E ) 320 
 
 
14. (EFOMM) Um automóvel se desloca com velocidade constante de 
72 km/h, sujeito a uma força útil de tração constante desenvolvida pelo 
seu motor, de 3000N. Se o rendimento do motor for de 40 %, a 
potência total que ele fornece ao veículo é de: 
a) 220 kW b) 200 kW c) 190 kW d) 180 kW e) 150 kW 
 
15.No arranjo experimental da figura, desprezam-se o atrito e o efeito do 
ar: 
 
O bloco (massa de 4,0 kg), inicialmente em repouso, comprime a mola 
ideal (constante elástica de 3,6 · 103 N/m) de 20 cm, estando apenas 
encostado nela. Largando-se a mola, esta distende-se impulsionando o 
bloco, que atinge a altura máxima h. Adotando |g| = 10 m/s2, determine: 
 
a) o módulo da velocidade do bloco imediatamente após desligar-se da 
mola; 
b) o valor da altura h. 
 
16. (ITA-SP) A figura ilustra um carrinho de massa m percorrendo um 
trecho de uma montanha-russa. Desprezando todos os atritos que agem 
sobre ele e supondo que o carrinho seja abandonado do repouso em A, 
o menor valor de h para o carrinho efetue a trajetória completa é: 
 
a) 3r/2 
b) 5r/2 
c) 2r 
d) √5gr/2 
e) 3r 
 
 
 
17. Na figura, AB é um plano inclinado sem atrito e BC é um plano 
horizontal áspero. Um pequeno bloco parte do repouso no ponto A e 
para no ponto C: 
 
Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano BC 
vale 0,40 e que a influência do ar é desprezível, calcule a distância 
percorrida pelo bloco nesse plano. 
 
18.(AFA) Na extremidade da mola de constante elástica 2,0 x 10
3
 N/m, 
ilustrada abaixo, prende-se um bloco de 200 g, inicialmente em repouso, 
de forma que o sistema massa-mola possa oscilar sem atrito, na 
superfície horizontal. Dispara-se uma bala de 10 g, com velocidade de 
250 m/s, de encontro ao bloco, de modo a se incrustar nele. Qual a 
máxima deformação, em cm, que a mola experimenta? 
 
a) 2,0 
b) 12,2 
c) 36,1 
d) 137,0 
 
 
19.(EFOMM) No sistema conservativo esquematizado, um corpo com 
massa de 2 kg desliza a partir do repouso em A até atingir a mola de 
constante elástica 2 x 10
3
 N/m. Considerando-se g = 
10 m/s2, a máxima deformação sofrida pela mola será: 
 
 
 
20.(ITA-SP) Uma pequena esfera penetra com velocidade V em um 
tubo oco, recurvado e colocado em um plano vertical, como mostra a 
figura, num local onde a aceleração da gravidade tem módulo igual a g. 
Supondo que a esfera percorra a região interior do tubo sem atrito e 
acabe saindo horizontalmente pela extremidade, pergunta-se: que 
distânciax, horizontal, ela percorrerá até tocar o solo? 
 
 
21.(Efomm) Seja um esqueitista (massa total de 72 kg) saindo do 
repouso, descendo uma pista (suposta circular, de raio 5 m) desde uma 
altura de 3 m em relação ao solo, conforme desenho abaixo: (dado : g = 
10 m/s
2
) 
 
 
 
 
 
A reação normal (em N) que sobre ele atua no ponto de maior 
velocidade da pista é de 
( A ) 1243 ( B ) 1355 ( C ) 1584 ( D ) 1722 ( E ) 1901 
 
22.(EFOMM - 12)Uma bola é lançada obliquamente e, quando 
atinge a altura de 10 m do solo, seu vetor velocidade faz um ângulo 
de 60° com a horizontal e possui um componente vertical de módulo 
5,0 m/s. Desprezando a resistência do ar, a altura máxima 
alcançada pela bola, e o raio de curvatura nesse mesmo ponto 
(ponto B), em metros, são 
respectivamente, 
Dado: g = 10 m/s2. 
a) 45/4 e 5/6 
b) 45/4 e 5/3 
c) 50/4 e 5/6 
d) 50/4 e 5/3 
e) 15 e 5/3 
 
Física I 3122 - 3/3 Prof° Deivid 
23. (EFOMM/12)Na figura, temos um bloco 
de massa m = 30,0 kg preso a uma mola de 
constante elástica k=200 N/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=10,0 m/s2 
 
a) 3,70 b) 5,45 c) 7,75 d) 9,35 e) 11,0 
 
24. (EFOMM/11) 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% da velocidade VA. 
d) o atingirá e permanecerá em repouso. 
e) o atingirá com velocidade de 1,6m/s. 
 
25. (EFOMM/11)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, O (B) 7,0 (C) 8,0 (D) 9, O (E) 10,0 
 
26. (ITA - 1982) Sobre um plano inclinado de um ângulo a sobre o 
horizonte fixa-se um trilho ABCDE composto das porções: AB = DE 
= (na direção do declive do plano inclinado) e da 
semicircunferência BCD de raio R, à qual AB e ED são tangentes. A 
partir de A lança-se uma bolinha ao longo de AB, por dentro do 
trilho. Desprezando todos os atritos e resistências, podemos afirmar 
que a mínima velocidade inicial que permite que a bolinha descreva 
toda a semi-circunferência BCD é: 
 
a) 
b) 
c) qualquer velocidade inicial é 
suficiente 
d) 
e) nenhuma. É impossível que a 
bolinha faça esse percurso. α 
 
27.(EAr 1/09) O motor de um guindaste em funcionamento, 
consome 1,0 kW para realizar um trabalho de 10
4
 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 %. 
 
28.(EEAr 06/01) O tempo, em segundos, gasto para um motor 
de potência 100 W elevar um bloco de peso 10 N, a uma altura 
de 10 metros, desprezando-se as eventuais perdas, com 
velocidade constante, vale: 
a) 3 b) 2 c) 1 d) 4 
 
29.(EEAR 2/2002 “A”) Uma cachoeira lança 15 m
3
 de água por 
segundo, fornecendo uma potência de 4 . 10
3
 CV. Assim 
sendo, a altura da queda d’água vale _______ metros. 
Dados: 1 CV (cavalo-vapor) = 735 W (watt); 
densidade da água = 1 g/cm
3
; e 
g (aceleração da gravidade no local) = 9,8m/s
2
. 
a) 5. b) 10. c) 15. d) 20. 
 
30.(EEAR 1/2003 “A”) Em 1751, um meteorito de massa 40 kg 
caiu na Terra, abrindo uma cratera com 4 metros de 
profundidade. Investigações sobre a força de resistência 
oferecida pelo solo nas vizinhanças da colisão, mostraram que o 
seu valor foi de 5 x 10
4
 N. A velocidade, em m/s, com que o 
meteorito chegou à superfície da Terra vale: 
 
a) 25. b) 50. c) 100. d) 75. 
 
31. Na figura seguinte, uma esfera de 
massa m = 5,0 kg é abandonada do ponto R 
no instante t1, caindo livremente e colidindo 
com o aparador, que está ligado a uma 
mola de constante elástica igual a 2,0 · 103 
N/m. As massas da mola e do aparador são 
desprezíveis, como também o são todas as 
dissipações de energia mecânica. 
 
Considerando g = 10 m/s2 e supondo que no instante t2 a mola está 
sob compressão máxima, calcule: 
a) a compressão da mola quando a esfera atinge sua máxima 
velocidade; 
b) a compressão da mola no instante t2. 
 
32.(EEAR/11) Um disco de massa igual a 2,0 kg está em 
movimento retilíneo sobre uma superfície horizontal com velocidade 
igual a 8,0 m/s, quando sua velocidade gradativamente reduz para 
4,0 m/s. Determine o trabalho, em J, realizado pela força resistente 
nesta situação. 
a) – 48. b) – 60. c) + 60. d) + 100. 
 
33. Na figura, um operário ergue um balde cheio de 
concreto, de 20 kg de massa, com velocidade 
constante. A corda e a polia são ideais e, no local, g = 
10 m/s2. Considerando um deslocamento vertical de 
4,0 m, que ocorre em 25 s, determine: 
 
a) o trabalho realizado pela força do operário; 
b) a potência média útil na operação. 
 
34. Na situação da figura a seguir, o motor elétrico faz com que o 
bloco de massa 30 kg suba com velocidade constante de 1,0 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
O cabo que sustenta o bloco é ideal, a resistência do ar é 
desprezível e adota-se |g| = 10 m/s2. Considerando que nessa 
operação o motor apresenta rendimento de 60%, calcule a potência 
por ele dissipada. R: 200W