Questão 1
(Uespi) Um bloco de 2 Kg é puxado com velocidade constante por uma distância de 4 m em um piso horizontal por uma corda que exerce uma força de 7 N fazendo um ângulo de 60º acima da horizontal. Sabendo que Cos(60º) = 0,5 e Sen(60º) = 0,86, o trabalho executado pela corda sobre o bloco é de:
a) 14,0 J.
b) 24,0 J.
c) 28,0 J.
d) 48,1 J.
e) 56,0 J.
Questão 2
(FGV) Em alguns países da Europa, os radares fotográficos das rodovias, além de detectarem a velocidade instantânea dos veículos, são capazes de determinar a velocidade média desenvolvida pelos veículos entre dois radares consecutivos. Considere dois desses radares instalados em uma rodovia retilínea e horizontal. A velocidade instantânea de certo automóvel, de 1500 kg de massa, registrada pelo primeiro radar foi de 72 km/h. Um minuto depois, o radar seguinte acusou 90 km/h para o mesmo automóvel.
O trabalho realizado pela resultante das forças agentes sobre o automóvel foi, em joules, mais próximo de
a) 1,5 ∙ 104
b) 5,2 ∙ 104
c) 7,5 ∙ 104
d) 1,7 ∙ 105
e) 3,2 ∙ 105
Questão 3
(FCC) Num parque de diversões, um menino de massa 40 kg escorrega por um tobogã, partindo do repouso de um ponto à altura de 6,0 m em relação à base do brinquedo, onde o menino chega com velocidade de 8,0 m/s. Adote g = 10 m/s2.
O trabalho realizado pela força de atrito que atua no menino tem módulo, em joules,
a) 1280
b) 1120
c) 2400
d) 1920
e) 640
Questão 4
(ITA) Um projétil de massa m = 5,00 g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade do módulo V = 400 m/s e penetra 10,0 cm na direção do movimento. (Considere constante a desaceleração do projétil na parede e admita que a intensidade da força aplicada pela parede não depende de V).
a) Se V = 600 m/s a penetração seria de 15,0 cm.
b) Se V = 600 m/s a penetração seria de 225,0 cm.
c) Se V = 600 m/s a penetração seria de 22,5 cm.
d) Se V = 600 m/s a penetração seria de 150 cm.
e) A intensidade da força imposta pela parede à penetração da bala é 2,00 N.
Questão 5
Calcule a intensidade da força aplicada sobre um corpo para que ele realize um trabalho de 100 J e para deslocá-lo 20 m, sabendo que o ângulo entre a distância e a força é de 0º.
a) 1 N
b) 2 N
c) 3 N
d) 4 N
e) 5 N
Questão 6
Calcule o trabalho exercido pela força peso para erguer um corpo de 80 kg até 15 metros acima do solo. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2.
a) - 12 kJ
b) 15 kJ
c) - 18 kJ
d) 21 kJ
e) 24 kJ
Questão 7
Calcule a intensidade da força aplicada sobre um corpo para que ele realize um trabalho de 100 J e para deslocá-lo 20 m, sabendo que o ângulo entre a distância e a força é de 0º.
a) 1 N
b) 2 N
c) 3 N
d) 4 N
e) 5 N
Questão 8
Uma caixa é arrastada com velocidade constante por 2 metros em um piso horizontal por uma corda que aplica uma força de 20 N, fazendo um angulo de 30º com a horizontal. Com base nessas informações calcule o trabalho executado por essa força.
Considere cos 30º = 0,9 e sen 30º = 0,5.
a) 32 J.
b) 36 J.
c) 40 J.
d) 44 J.
e) 50 J.
Questão 9
A partir dos seus estudos a respeito do trabalho de uma força, responda qual das alternativas abaixo não se trata de um tipo de trabalho de uma força?
a) Trabalho motor.
b) Trabalho resistente.
c) Trabalho da resistência
d) Trabalho de uma força constante.
e) Trabalho de uma força variável.
Questão 10
Uma pessoa de 120 kg é erguida por uma altura de 3 metros. Considerando que a aceleração da gravidade naquele ponto é de 9,7 m/s2, calcule o trabalho realizado pela força peso.
a) - 12 kJ
b) 15 kJ
c) - 18 kJ
d) 21 kJ
e) 24 kJ
Questão 11
Uma pessoa gastou 700 J de energia para empurrar um móvel por uma distância d. Sabendo que a força aplicada foi de 500 N e que ela forma um ângulo de 45º com a direção do deslocamento do móvel, calcule a distância que esse móvel deslocou.
Dados: sen 45º = cos 45º = 0,7.
a) 0,3 m
b) 0,5 m
c) 1,0 m
d) 1,5 m
e) 2,0 m
Questão 12
Quais das alternativas apresentam as unidades de medidas correspondentes às grandezas físicas estudadas no trabalho de uma força?
I. O trabalho é medido em Watt.
II. A força é medida em Newton.
III. A distância é medida em metros.
IV. A energia é medida em Watt.
Estão corretas:
a) I, II.
b) III, IV.
c) I, IV.
d) II, III.
e) I, II e III.
Resposta Questão 1
LETRA A
Calcularemos o trabalho executado pela corda sobre o bloco através da fórmula do trabalho de uma força:
W = FR ∙ d ∙ cosθ
W = 7 ∙ 4 ∙ cos60°
W = 7 ∙ 4 ∙ 0,5
W = 14 J
Resposta Questão 2
LETRA D
Primeiramente, transformaremos a velocidade inicial e final de km/h em m/s:
\(v_{\text{final}} = \frac{90 \, \text{km/h}}{3,6} = 25 \, \text{m/s}\)
\(v_{\text{inicial}} = \frac{72 \, \text{km/h}}{3,6} = 20 \, \text{m/s}\)
Por fim, calcularemos o trabalho realizado pela resultante das forças agentes sobre o automóvel através do teorema do trabalho e energia cinética:
W = ∆Ec
\(W = E_{c\text{final}} - E_{c\text{inicial}}\)
\(W = \frac{m\ \cdot \ v_{final}^2}{2} - \frac{m\ \cdot \ v_{\text{inicial}}^2}{2}\)
\(W = \frac{1500 \cdot 25^2}{2} - \frac{1500 \cdot 20^2}{2} \)
\(W = \frac{1500 \cdot 625}{2} - \frac{1500 \cdot 400}{2} \)
\(W=468750-300000\)
\(W=168750\)
\(W=1,68750 \cdot 10^5 J\)
Resposta Questão 3
LETRA B
Primeiramente, calcularemos a energia potencial gravitacional através da sua fórmula:
\(E_{pg} = m \cdot g \cdot h\)
\(E_{pg} = 40 \cdot 10 \cdot 6\)
\(E_{pg} = 2400 J\)
Depois, calcularemos a energia cinética através da sua fórmula:
\(E_c = \frac{m \cdot v^2}{2}\)
\(E_c = \frac{40 \cdot 8^2}{2} \)
\(E_c = 1280 J\)
Por fim, calcularemos o trabalho através do teorema do trabalho e variação de energia:
\(W = \Delta E\)
\(W = E_{\text{pg}} - E_c\)
\(W = 2400 - 1280\)
\(W = 1120 J\)
Resposta Questão 4
LETRA C
Primeiramente, transformaremos a massa de gramas em quilogramas e a distância de centímetros em metros:
5 g = 0,005 kg
10 cm = 0,1 m
Em seguida, calcularemos o trabalho através do teorema do trabalho e energia cinética:
\(W = \Delta E_c\)
\(W = E_{c\text{final}} - E_{c\text{inicial}} \)
\(W = 0 - \frac{m \cdot v^2}{2} \)
\(W = 0 - \frac{0,005 \cdot 400^2}{2} \)
\(W = 0 - \frac{0,005\cdot 160000}{2} \)
\(W = -400 J\)
Depois, calcularemos a força de resistência através da fórmula do trabalho:
\(W = F \cdot d \)
\(400 = F \cdot 0,1 \)
\(F = \frac{400}{0,1}\)
\(F=4000 N\)
Por fim, calcularemos a distância para uma velocidade de 600 m/s através da igualdade do trabalho com a energia cinética:
\(W=Ec\)
\(F\cdot d=\frac{m \cdot v^2}{2}\)
\(4000\cdot d=\frac{0,005\cdot 600^2}{2}\)
\(d=0,225 m\)
\(d=22,5 cm\)
Resposta Questão 5
LETRA E
Calcularemos o trabalho executado pela força através da sua fórmula:
\(W = F_R \cdot d \cdot \cos \theta
\)
\(100 = F_R \cdot 20 \cdot \cos 0^\circ \)
\(100 = F_R \cdot 20 \cdot 1 \)
\(F_R = \frac{100}{20} \)
\(F_R = 5 \, \text{N}\)
Resposta Questão 6
LETRA A
Calcularemos o trabalho exercido pela força peso através da sua fórmula:
WP = m ∙ g ∙ h ∙ cosθ
WP = 80 ∙ 10 ∙ 15 ∙ cos180°
WP = 12000 ∙ (-1)
WP = - 12 kJ
Resposta Questão 7
LETRA E
Calcularemos o trabalho executado pela força através da sua fórmula:
\(W_{\text{Fel}} = q \cdot \Delta U \)
\(W_{\text{Fel}} = -1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 200 \)
\(W_{\text{Fel}} = -1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 200 \)
\(W_{\text{Fel}} = -320 \cdot 10^{-19} \)
\(W_{\text{Fel}} = -3,2 \cdot 10^2 \cdot 10^{-19} \)
\(W_{\text{Fel}} = -3,2 \cdot 10^{-17} \, \text{C} \)
Resposta Questão 8
LETRA B
Calcularemos o trabalho executado pela força através da sua fórmula:
\(W = F_R \cdot d \cdot \cos \theta \)
\(W = 20 \cdot 2 \cdot \cos 30^\circ \)
\(W = 20 \cdot 2 \cdot 0,9 \)
\(W = 36 \, \text{J} \)
Resposta Questão 9
LETRA C
O trabalho de uma força pode ser classificado em trabalho motor, trabalho resistente, trabalho de uma força constante e trabalho de uma força variável.
Resposta Questão 10
LETRA A
Calcularemos o trabalho exercido pela força peso através da sua fórmula:
WP = m ∙ g ∙ h ∙ cosθ
WP = 120 ∙ 9,7 ∙ 3 ∙ cos180°
WP = 3492 ∙ (-1)
WP = - 3,492k J
Resposta Questão 11
LETRA E
Calcularemos a força aplicada através da fórmula do trabalho de uma força:
\(W = F_R \cdot d \cdot \cos \theta \)
\(W = F_R \cdot d \cdot \cos 45^\circ \)
\(700 = 500 \cdot d \cdot 0,7 \)
\(700 = 350 \cdot d \)
\(d = \frac{700}{350} \)
\(d = 2 \, \text{m} \)
Resposta Questão 12
LETRA D
Estão corretas as alternativas II, III. Abaixo vemos a correção em vermelho das alternativas incorretas.
- Incorreta. O trabalho é medido em Joule.
- Correta.
- Correta.
- Incorreta. A energia é medida em Joule.
