sexta-feira, 14 de outubro de 2011

Fisica 01 - Teorema da energia cinética e Trabalho de uma força

Para levantar um corpo de massa 2 kg a uma altura de 2 m, um operador aplicou uma força F, que realizou um trabalho de 56 J. Se inicialmente o corpo estava em repouso, qual foi a sua velocidade ao atingir aquela altura?

Adote g = 10 m/s2 e despreze a resistência do ar.

a) 6 m/s

b) 5 m/s

c) 4 m/s

d) 3 m/s

e) 2 m/s

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Um pequeno bloco de massa 2,0 kg encontra-se inicialmente em repouso num ponto O. A força resultante F que passa agir no bloco o faz mover-se ao longo de um eixo Ox. A intensidade da força F varia de acordo com o gráfico. Determine a velocidade do bloco após deslocar-se 4,0 m.

a) 6 m/s

b) 5 m/s

c) 4 m/s

d) 3 m/s

e) 2 m/s

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Um carro de massa 1 000 kg move-se sem resistências dissipadoras em trajetória retilínea horizontal, a partir do repouso. O gráfico da força motora na própria direção do movimento é representado na figura.

São feitas algumas afirmações sobre a situação:

I. Até 200 m o movimento é uniforme.

II. Entre 200 m e 600 m sua aceleração é nula.

III. O trabalho da força peso é nulo.

IV. Entre 600 m e 1 000 m o trabalho é resistente.

V. O trabalho resultante é igual a 700 kJ.

São corretas:

a) III e V

b) III e IV

c) I, II e III

d) I, II, III e IV

e) Todas

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O gráfico da figura mostra a variação da intensidade da força F que atua sobre um corpo, paralelamente à sua trajetória, em função de seu espaço (x). Qual é o trabalho, em joules, realizado pela força quando o corpo vai de x = 12 m para x = 16 m?

a) 36

b) 72

c) 144

d) 288

e) 364

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Um pequeno bloco de massa igual a 2,0 kg sobe uma rampa de 10 m de comprimento, inclinada de 30° em relação à horizontal, sob a ação da força F de intensidade 20 N, conforme indica a figura. Analise as afirmações feitas:

I. O trabalho da força peso tem módulo 200 J

II. O trabalho da força normal é nulo.

III. O trabalho da força F tem módulo 200 J.

IV. O trabalho da força F tem módulo 100 J.

V. O trabalho da força peso tem módulo 100 J.

São corretas:

a) II, III e V

b) I, II e III

c) IV e V

d) II, IV e V

e) I, III e V

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A jovem da figura desloca sua mala de viagem cuja massa é 10 kg aplicando, por meio do fio, uma força de intensidade T = 1,0 . 102 N, formando um ângulo de 60° com a horizontal. Determine, respectivamente, o trabalho que a força T realiza no deslocamento AB (d = 50 m) e a reação normal da superfície.

Dados: cos 60° = 0,50 e sen 60° = 0,80.

a) 4 000 J e 20 N

b) 4 000 J e 100 N

c) 2 500 J e 100 N

d) 2 500 J e 80 N

e) 2 500 J e 20 N

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Um projétil de 10 g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade igual a 600 m/s e ali penetra 20 cm, na direção do movimento. Determine a intensidade da força de resistência oposta pela parede à penetração, supondo essa força constante.

a) 1 800 N

b) 1 800 J

c) 5 000 N

d) 9 000 N

e) 18 000 N

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Nas figuras seguintes está representada uma força F, constante, que atua sobre um móvel. Em cada figura está indicado o ângulo entre F e o sentido do movimento do móvel, que é horizontal para a direita. São feitas afirmações, analise-as e em seguida assinale a alternativa que contém a seqüência correta.

( )O trabalho da força F é nulo apenas na figura I.

( )O trabalho da força F é nulo nas figuras I e II.

( )O trabalho da força F é motor nas figuras III e IV.

( )O trabalho da força F é resistente nas figuras II e V.

( )A força F fornece energia para o movimento apenas na figura III.

a) V, V, F, F, V

b) V, F, V, V, F

c) F, F, V, V, V

d) F, F, V, V, F

e) nda

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Considere um corpo sendo arrastado sobre uma superfície horizontal não lisa, em movimento uniforme. Considere as afirmações a seguir:

I- O trabalho da força de atrito é nulo;

II- O trabalho da força Peso é nulo;

III- O trabalho da força resultante sobre o corpo é motor.

Dentre as afirmações:

a) somente a I é correta;

b) somente a II é correta;

c) somente a III é correta;

d) todas são corretas;

e) somente I e II são corretas.

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Um bloco de 500 g está se deslocando, do ponto A ao ponto B, distantes 5 metros, numa mesa horizontal durante 2 segundos em movimento retilíneo uniforme, sob a ação das forças indicadas na figura. A força F é horizontal e tem intensidade 20 N.

I. O módulo do trabalho da força de atrito é 100 J.

II. A aceleração do movimento é constante e não nula.

III. No deslocamento AB a força normal não realiza trabalho.

IV. O trabalho da força resultante é nulo.

V. Sua velocidade ao atingir o ponto B é de 9,0 km/h.

Analise as afirmações, julgando-as verdadeiras ou falsas e em seguida assinale a alternativa que contém a sequência correta.

a) F, F, V, F, V

b) F, V, F, V, F

c) F, V, V, F, V

d) V, F, V, V, V

e) V, V, V, V, V

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Um obstáculo está a 500 m a frente de um trem de 60 toneladas que se encontra com uma velocidade de 45 km/h. Determine a força necessária para fazê-lo parar.

a) 9,375 N

b) 93,75 N

c) 937,5 N

d) 9 375 N

e) 93 750 N

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Um bloco de massa 7 kg parte da posição A e atinge a posição B, numa distância d = 5,0 m, sob a ação de um sistema de forças, conforme mostra a figura:



Sendo F = 50 N, o coeficiente de atrito entre a superfície e o bloco igual a 0,25 , sen θ = 0,60 e cos θ = 0,80, analise as afirmações a seguir.

I. O módulo do trabalho da força F é igual a 200 J.

II. O módulo do trabalho da força peso é igual a 350 J.

III. O módulo do trabalho da força normal é igual a 350 J.

IV. O módulo do trabalho da força de atrito é igual a 50 J.

V. O módulo do trabalho da força resultante é igual a 950 J.

É(são) correta(s):

a) IV

b) I e IV

c) II e III

d) I, II e III

e) Todas

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Leia atentamente as afirmações, que são feitas sobre um corpo que está caindo verticalmente numa região próxima à superfície terrestre, e assinale a correta.

a) O trabalho da força Peso é nulo.

b) O trabalho da força Peso é resistente porque atrapalha o movimento do corpo.

c) O trabalho da força Peso é resistente porque ajuda o movimento do corpo.

d) O trabalho da força Peso é motor porque atrapalha o movimento do corpo.

e) O trabalho da força Peso é motor porque ajuda o movimento do corpo.

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Uma pequena esfera de massa m = 200 g está presa, por um fio de 0,8 m, à extremidade fixa num ponto O. Determine o trabalho que o peso da esfera realiza no deslocamento de A para B, conforme figura. Use g = 10 m/s2.

a) 1 600 J

b) 1,6 J

c) 2,4 J

d) 24 J

e) 2 400 J

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O gráfico representa a variação da intensidade da força resultante que atua num pequeno bloco de massa 2 kg em função do deslocamento. Sabe-se que a força tem a mesma direção e sentido do deslocamento. Em x = 0 a velocidade do bloco é 5 m/s. Determine a energia cinética do bloco quando x = 4 m.

a) 45 J

b) 50 J

c) 60 J

d) 75 J

e) 95 J

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Um móvel sai do repouso pela ação da força F de intensidade 12 N constante, que nele atua durante 4 segundos, em trajetória retilínea e horizontal, sem atrito, e o móvel desloca-se 20 metros.

I. A aceleração adquirida pelo móvel é 2,5 m/s2.

II. A massa do corpo é de 4,8 kg.

III. O trabalho da força F nos primeiros 4 segundos tem módulo 240 J.

IV. A velocidade do corpo atingida após os 4 segundos é de 10 m/s.

V. Sua velocidade média nesse intervalo de tempo é de 5 m/s.

São verdadeiras:

a) II e IV

b) I, II e III.

c) I, III e V

d) I, II, III e IV.

e) Todas.

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(Acafe-SC) Uma estudante do primeiro ano do Ensino Médio, fazendo seus trabalhos sobre a matéria “trabalho e energia”, apresentou dificuldade em responder a seguinte pergunta: Em que condições uma força realiza um trabalho motor?

Denominando-se F o vetor força aplicada, d o vetor deslocamento efetuado e θ o menor ângulo entre F e d, a resposta correta para a pergunta é:

a) Sempre que 0° ≤ θ < 90°.

b) Sempre que F for negativo.

c) Sempre que d for negativo.

d) Somente quando F for negativo e d positivo.

e) Sempre que 90° < θ ≤ 180°.

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O gráfico representa a variação da intensidade da força resultante F que atua sobre um corpo de 2 kg de massa em função do deslocamento x. Sabendo que a força F tem a mesma direção e sentido do deslocamento, determine, respectivamente, o trabalho da força resultante e aceleração máxima adquirida pelo corpo.

a) 8 J e 2 m/s2.

b) 4 J e 0,5 m/s2.

c) 6 J e 2 m/s2.

d) 6 J e 0,5 m/s2.

e) 4 J e 2 m/s2.

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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?

a) 1 000 J

b) 1 800 J

c) 8 000 J

d) 9 000 J

e) 18 000 J

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Uma partícula de massa m = 100 g é lançada obliquamente, descrevendo a trajetória indicada na figura. Sendo g = 10 m/s2, hA = 1,0 m e hB = 0,30 m, assinale a alternativa correta a respeito do trabalho da força peso da partícula.

a) No deslocamento OA o trabalho é resistente de módulo 1 000 J.

b) No deslocamento AB o trabalho é motor de módulo 700 J.

c) No deslocamento AB o trabalho é motor de módulo 0,07 J.

d) No deslocamento AB o trabalho é motor de módulo 7,0 J.

e) No deslocamento OA o trabalho é resistente de módulo 1,0 J.

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Uma pessoa sobe um lance de escada, com velocidade constante, em 1 minuto. Se a mesma pessoa subisse o mesmo lance, também com velocidade constante, em 2 minutos, ela realizaria um trabalho:

a) Igual ao primeiro.

b) Duas vezes maior.

c) Duas vezes menor.

d) Quatro vezes maior.

e) Quatro vezes maior.

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Um homem ergue um corpo que se encontrava em repouso no solo até uma altura de 2 m. O corpo chegou com velocidade nula. A força que o homem aplica no corpo realiza um trabalho de 12 J.

O trabalho realizado pelo peso do corpo:

a) É resistente e tem módulo 12 J.

b) É motor e tem módulo 12 J.

c) É motor e tem módulo 1,2 J.

d) É resistente e tem módulo 6 J.

e) É motor e tem módulo 6 J.

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Leia atentamente as afirmações, que são feitas sobre um corpo que está subindo verticalmente numa região próxima à superfície terrestre, e assinale a correta.

a) O trabalho da força Peso é nulo.

b) O trabalho da força Peso é resistente porque atrapalha o movimento do corpo.

c) O trabalho da força Peso é resistente porque ajuda o movimento do corpo.

d) O trabalho da força Peso é motor porque atrapalha o movimento do corpo.

e) O trabalho da força Peso é motor porque ajuda o movimento do corpo.

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(UFPE) Um pequeno projétil, de massa 60 g, é lançado da Terra com velocidade de módulo 100 m/s, formando um ângulo de 30° com a vertical.

Considere apenas o movimento ascendente do projétil, ou seja, desde o instante do seu lançamento até o instante no qual ele atinge a altura máxima. Calcule o módulo do trabalho, em joules, realizado pela gravidade terrestre (força peso) sobre o projétil durante este intervalo de tempo. Despreze a resistência do ar ao longo da trajetória do projétil.

a) 450 J

b) 250 J

c) 225 J

d) 75 J

e) 22 J

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