COLÉGIO ESTADUAL DA POLÍCIA MILITAR DE GOIÁS – HUGO DE CARVALHO RAMOS

2019 4º BIMESTRE ATIVIDADE

COMPLEMENTAR

Série Turma (s) Turno

1º do Ensino Médio A B C D E F G H I MATUTINO

Professor: Eduardo Carelli - Marcus Vinicius Disciplina: FÍSICA

Aluno (a): Nº:

Data: / / 2019

Visto do Professor Nota da Atividade

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TRABALHO E ENERGIA CINÉTICA

Escola de Civismo e Cidadania

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01. Um bloco está se deslocando numa mesa horizontal em movi-

mento retilíneo e uniforme, sob ação das forças indicadas na fi-

gura a seguir.

A força F é horizontal e tem intensidade 20 N. Assim, determine:

a) o trabalho realizado pela força F e pela força de atrito Fat num

deslocamento AB̅̅ ̅̅ , sendo d = 2,0 m; (40J)

b) o trabalho da força resultante nesse deslocamento. (-40J)

02. A jovem da figura desloca sua mala de viagem aplicando, por

meio do fio, uma força de intensidade T = 1,0102 N, formando

um ângulo de 60° com a horizontal. Determine o trabalho que T

realiza no deslocamento AB̅̅ ̅̅ , tal que d = 50 m. Dados: cos 60° =

0,50; sen 60° = 0,87. (2,5103 J)

03. 0 gráfico a seguir representa a variação da intensidade da força

resultante F, em newton, que atua sobre um corpo de 2 kg de

massa em função do deslocamento x, em metros.

Sabendo que a força F tem a mesma direção e o mesmo sentido

do deslocamento, determine:

a) a aceleração máxima adquirida pelo corpo; (2 m/s2)

b) o trabalho total realizado pela força F entre as posições x = 0 e

x = 3m. (6 J)

04. Uma pequena esfera de massa m = 0,2 kg está presa à extre-

midade de um fio de comprimento 0,8 m, que tem a outra extre-

midade fixa num ponto O. Determine o trabalho que o peso da

esfera realiza no deslocamento de A para B, conforme mostrado

na figura abaixo. Use g = 10 m/s2. (1,6 J)

05. Um pequeno bloco de massa igual a 2,0 kg sobe uma rampa

inclinada de 30° em relação à horizontal, sob a ação da força F de

intensidade 20 N, conforme indica a figura. Sendo g = 10 m/s2 e

h = 2,0 m, determine os trabalhos realizados pela força F, pelo

peso P e pela reação normal do apoio FN no deslocamento de A

para B. ( 80J; 40J; 0)

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06. Um motor de potência 60 kW aciona um veículo durante 30

min. Determine o trabalho realizado pela força motora. Dê a res-

posta em joule (J) e em quilowatt-hora (kWh). (1,8106J; 30kW)

07. Um rapaz de 60 kg sobe uma escada de 20 degraus em 10 s.

Cada degrau tem 20 cm de altura. Sendo g = 10 m/s2, determine:

a) o módulo do trabalho do peso do rapaz ao subir a escada;

b) o módulo da potência média associada ao peso do rapaz quando

sobe a escada. (2400J; 240W)

08. Um motor de potência 250 W é utilizado para erguer uma

carga de peso 5,0102N a uma altura de 4,0 m, em movimento uni-

forme. Despreze eventuais perdas e determine:

a) o trabalho da força aplicada pelo motor; (2,0103 J)

b) o intervalo de tempo necessário para a carga atingir a altura

desejada. (8s)

09. Uma criança de 30 kg desliza num escorregador de 2 m de

altura e atinge o solo em 3 s. Calcule o trabalho do peso da criança

e sua potência média nesse intervalo de tempo (utilize g = 10

m/s2). (600J - 200W)

10. Um motor de 16 hp utiliza efetivamente em sua operação 12

hp. Qual é o seu rendimento? (75%)

11. 0 rendimento de uma máquina é 70%. Se a potência total re-

cebida por ela é 10 CV, qual a potência efetivamente utilizada?

(7CV)

12. Determine a potência total, em kW e hp, de uma máquina que

ergue um peso de 2.000 N a uma altura de 0,75 m em 5 s. 0 ren-

dimento da máquina é 0,3. Adote 1 hp = 3

4 kW.

(1kW - 4/3 hp)

13. Um corpo de 10 kg parte do repouso, sob a ação de uma força

constante, em trajetória horizontal, e após 16 s atinge 144 km/h.

Qual é o trabalho dessa força nesse intervalo de tempo? (8000J)

14. Um trem de 50 toneladas está a 72 km/h, quando o condutor

aciona os freios. Depois de percorrer 500 metros, o trem reduz a

velocidade para 36 km/h.

Com base nas informações do enunciado, calcule:

a) a energia cinética inicial do trem; (107J)

b) a energia cinética final do trem; (2,5106J)

c) o trabalho da força dos freios que propiciou a redução da velo-

cidade do trem; (-7,5106J)

d) o módulo da intensidade da força média aplicada pelos freios.

(1,5104N)

15. Um projétil de 20 gramas, com velocidade de 240 m/s, atinge

o tronco de uma árvore e nele penetra uma certa distância até pa-

rar.

a) Determine a energia cinética Ec do projétil antes de colidir com

o tronco e o trabalho 5 realizado sobre o projétil na sua trajetória

no interior do tronco, até parar. (576J)

b) Sabendo que o projétil penetrou 18 cm no tronco da árvore,

determine o valor médio Fm da força de resistência que o tronco

ofereceu à penetração do projétil. (3200N)

16. Uma pessoa empurrou um carro por uma distância de 26 m,

aplicando uma força F de mesma direção e sentido do desloca-

mento desse carro. 0 gráfico a seguir representa a variação da in-

tensidade de F, em newton, em função do deslocamento d, em

metro.

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Desprezando o atrito, o trabalho total, em joule, realizado por F,

equivale a:

a. 117 b. 130 c. 143 d. 156

17. Um avião decola e segue, inicialmente, uma trajetória de as-

censão retilínea por 3 km, formando um ângulo de 30° com a ho-

rizontal. Se a força peso realizou um trabalho de -1,5 x 108 J, a

massa do avião, em toneladas, vale

a. 10 b. 5 c. 4,5 d. 1,5 e. 1,0

18. Uma escada rolante transporta 20 pessoas (60 kg cada, em

média) por minuto do 1º para o 2º andar de uma loja, elevando-as

5,0 m na direção vertical. Considerando a aceleração da gravidade

como 10 m/s2, a potência média desenvolvida contra a gravidade

é, em watt:

a. 1,0102 b. 2,0102 c. 1,0103 d. 2,0103 e. 6,0104

19. Sobre um corpo de massa 4,0 kg, inicialmente em repouso

sobre uma mesa horizontal, perfeitamente lisa, é aplicada uma

força resultante constante e horizontal. A velocidade do corpo va-

ria de acordo com o gráfico abaixo.

0 trabalho realizado pela força resultante no intervalo de tempo

representado, em joule, vale:

a. 72 b. 60 c. 48 d. 36 e. 18

20. Um veículo de 100 toneladas parte do repouso e percorre uma

distância de 2.000 m até atingir a velocidade de 360 km/h. A força

média que movimenta o veículo tem intensidade:

a. 2,5105 N b. 2,5 N c. 105N d. 2,5-108 N e. 1012N

21. Um corpo de 12 kg de massa desliza sobre uma superfície

horizontal sem atrito, com velocidade de 10 m/s e passa para uma

região onde o coeficiente de atrito cinético é de 0,50. Pergunta-

se: qual é o trabalho realizado pela força de atrito após ter o bloco

percorrido 5,0 m na região com atrito? E qual é a velocidade do

bloco ao final desses 5,0 m? (Dado: g = 10 m/s2.)

a. -300 J e 6√5 m/s b. -300 J e 5√6 m/s

c. -900 J e 6√5 m/s d. 900J e 5√6 m/s

e. -300 J e 5√2 m/s