Forcas.e.trabalho

7/24/2019 Forcas.e.trabalho

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Escola Secundria de Fontes Pereira de Melo - 401780

Escola em processo de mudana

AnoLectivo

2012/2013

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FICHADETRABALHO1 MD!LOE2F1

FOR"A# TRABALHO REALI$ADO %OR !MAFOR"A

F&

a) Trabalho realizado por foras

As foras que atuam num corpo tm vrios efeitos, nomeadamente alteram o

estado de movimento ou de repouso de um corpo ou so capazes de deformar um

corpo. assim possvel vericar que existem foras e que estas realizam trabalo.

!m "sica, o conceito de trabalo # bastante preciso$ o trabalho realizado

por foras e mede a energia que transita entre sistemas em interao.

% trabalo realizado por uma fora constante F # i&ual ao produto da intensidade

da fora, pelo valor do deslocamento e pelo co'seno do (n&ulo , denido entre a

fora F e o deslocamento x $

W = F . x . cos

)omo o trabalo # denido pelo produto do valor de uma fora pelo valor dodeslocamento, # de esperar que, no *istema +nternacional, a unidade de trabalo sea

tamb#m denida pelo produto das respetivas unidades$

-nidade de trabalo / ne0ton x / metro

!sta unidade, que # comum ao trabalo e 1 ener&ia, tem o nome de oule !").

% trabalo #, assim, uma &randeza escalar que depende$

' da intensidade da fora constante que actua no corpo2

' do valor do deslocamento do ponto de aplicao dessa fora2

' do (n&ulo que fazem entre si as direc3es dos vetores fora e deslocamento.

Rua O Primeiro de Janeiro 4100-366 PORTO PORTU!"

Te#e$%& '3(1 ))606*(63 Fa+& '3(1 ))600,,0) -mai#& esc.$on/esme#osao%/


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b) Trabalho motor# trabalho resistente e trabalho nulo

4uando a fora constante e o deslocamento tm a mesma direo e o mesmo

sentido, o (n&ulo

tem uma amplitude de zero &raus 5678$

67 cos 67 /

!nto$ 9" ". x.cos67 9" ". x

$ trabalho positi%o# potente ou motor !W &).

4uando a fora constante e o deslocamento tm a mesma direo e sentidos

opostos, o (n&ulo vale /:6 &raus$

/:67cos /:67 '/

!nto$ 9" ". x.cos/:67 9" ' ". x

$ trabalho negati%o ou resistente !W &).

4uando a fora constante e o deslocamento tm dire3es perpendiculares, o (n&ulo

vale ;6 &raus$

;67 cos ;67 6

!nto$ 9" ". x.cos;67 9" 6

$ trabalho nulo !W = &).




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% trabalo realizado por uma fora constante que atua no centro de massa de um

corpo r&ido pode ser positivo, ne&ativo ou nulo. +sso depende da direo e sentido

dos vetores fora constante e deslocamento.

*e forem aplicadas simultaneamente vrias foras no centro de massa ou no mesmo

ponto < de um corpo e este experimentar um deslocamento x , o trabalo

realizado pela resultante das foras aplicadas # i&ual 1 soma dos trabalos realizados

por cada uma delas.

WFR

WF

1

= WF

2

= WF

3

= >. = WF

n

'('*+*,$-

/. %s vetores abaixo indicados representam foras$

+ndica$

/./. um par de foras com a mesma direco e linas de ao diferentes2/.?. um par de foras com a mesma lina de ao e o mesmo sentido./.@. um par de foras, cuas dire3es so perpendiculares entre si2/.. um par de foras cua resultante sea nula2




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/.B. a fora resultante da ao conunta das foras a e b .

/.C. a fora resultante da ao conunta das foras c e f

0. %bserva os dia&ramas A, D e ), que representam um bloco de massa ? E& sueito1 ao de um sistema de foras.

A B C

1F

2F

1F

2F

2F

?./. Fepresenta, em cada dia&rama, o vector da fora resultante.

?.?.)aracteriza, para cada dia&rama, a fora resultante.

1.-m automGvel desloca'se, se&undo a traetGria indicada, do ponto A para o pontoD2 ce&ando a D, faz inverso de marca e volta novamente at# 1 posio A. +ndica$

@./. A dist(ncia percorrida pelo automGvel de A a D.

@.?. % valor do deslocamento do automGvel de A a D.@.@. A dist(ncia total percorrida pelo automGvel na via&em de ida e volta.

@.. % valor do deslocamento do automGvel na via&em de ida e volta.

2. -ma bicicleta movimenta'se se&undo uma traetGria retilnea e sem inverso de

sentido. +nicialmente o veculo encontra'se a C66m da ori&em das posi3es e,

decorrido / minuto, atin&e a posio /66m. )arateriza o vetor deslocamento da

bicicleta.




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3. -ma muler est a empurrar um carrino de compras 5m /?,B H&8 numa

superfcie orizontal, exercendo uma fora constante com o valor de C6 I. Jetermina,

caso o carrino experimente um deslocamento de B,6 m, o trabalo realizado$

B./. pela fora "2

B.?. pelo peso do corpo.

4.% Andr# arrasta uma caixa aplicando'le uma fora constante, que faz com o

deslocamento um (n&ulo de @67 e de valor i&ual a :6 I. )alcule o trabalo realizado

pela fora aplicada pelo Andr# quando a caixa experimenta um deslocamento de @ m.

5.-ma pedra com a massa de 6,:6 H&, # lanada verticalmente para cima. A pedra,depois de subir at# altura de B m, cai.

Jetermina o trabalo realizado pelo peso da pedra$

K./. durante a subida2

K.?. durante a descida2

K.@. durante o percurso total.

6. %bserva a &ura. !m todos os corpos exerce'se uma fora de intensidade ?6 I.

Jetermina a intensidade da fora ecaz em cada uma das foras representadas.

7. )onsidera os corpos A, D e ), representados na &ura, que se deslocam ?6,6 m, por

ao das foras, 1F , 2F e 3F .




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;./. Jetermina a intensidade da fora ecaz em cada uma das situa3es.

;.?.)alcula o trabalo realizado por cada uma das foras.

/&. )onsidera a &ura, que representa um sistema de foras de i&uais intensidades e

que actuam sobre um corpo L, deslocando'se de

A para D.

)ompleta as frases$

!a)A fora MMMMMMMMMMMMMMMM no realiza trabalo.

!b)As foras MMMMMMMMMM e MMMMMMMMM realizam trabalo

resistente e as foras MMMMMM e MMMMM realizam

trabalo MMMMMMMMMMMMMMMM.

!c)A fora que transfere mais ener&ia para o sistema # MMM porque tem a componente

ecaz MMMM.

//. )onsidera uma fora de valor constante que atua sobre um dado corpo.

*ompleta as frases se&uintes com as palavras positivo, negativo, nulo,

aumenta, diminui, mantm-se:

a) 4uando a componente da fora na direo do deslocamento se op3em a este, o

trabalo da fora MMMMMMMMMMMMMM.

b) 4uando a componente da fora potente na direo do deslocamento diminui, o

trabalo da fora MMMMMMMMMMMMM .

c) 4uando o (n&ulo de uma fora resistente com o deslocamento diminui, o trabalo dafora MMMMMMMMMMMMMMM

d) 4uando uma fora # perpendicular ao deslocamento, o trabalo da fora MMMMMMMMMMM .

/0. -ma caixa de massa /6 H& # arrastada numa superfcie orizontal por uma fora

orizontal de :6 I, efetuando um deslocamento de ?6m. )onsidera a intensidade da

fora de atrito i&ual a /6 I. Io tenas em conta a variao de ener&ia interna da

caixa devido ao atrito.

/?./. Fepresenta num esquema as foras que actuam na caixa.




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/?.?. )alcula o trabalo efectuado por cada uma das foras nem percurso retilneo.




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/1. -ma bola de ?66 & desloca'se @ m no plano orizontal 5/8, e @ m se&undo a

vertical 5?8 e 5@8.

(1) (2) (3)

/@./.+ndica, usticando, em que situa3es o peso da bola realiza trabalo resistente.

/@.?. )alcula o trabalo realizado pelo peso da bola em cada uma das situa3es.

/2. -ma esfera com ? H&, desliza ao lon&o do plano representado na &ura, partindo

do repouso no ponto A.

/./. Jetermina a intensidade da componente ecaz

do peso

/.?.)alcula o trabalo realizado pelo peso ao lon&o do

plano.

/3. A &ura se&uinte representa um corpo de massa ?B H&, a descer um plano

inclinado de comprimento ?6 m, que faz um (n&ulo de @67 com a orizontal.

)onsidera as foas de atrito desprezveis.

)alcula$

/B./.A intensidade da componente ecaz do peso2

/B.?.% trabalo realizado pelo peso do corpo durante a descida do plano2



PPP

A

B


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/B.@.% trabalo realizado pela resultante das foras que actuam no corpo2



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