Disciplina – Física Mecânica Professor: Francisco

Conteúdos: Energia e Trabalho

1- Um homem caminhando na neve puxa um trenó, inicialmente em repouso, por meio de uma corda que faz um ângulo de 60° com a horizontal. Sabendo-se que ele aplica na corda uma força de F1 = 70N e o carrinho se desloca 10m na horizontal e tem massa de 20 kg, a força de atrito entre o carrinho e superfície horizontal vale 10 N.

Dados:

Determine:

a) o trabalho da força F1

b) o trabalho da força de atrito

c) o trabalho da força resultante.

2- Na figura está representado um corpo com todas as forças aplicadas sobre ele, durante um deslocamento de 12 m.

a) Calcule o trabalho da força F.

b) Calcule o trabalho da forças P.

c) Calcule o trabalho da força N.

d) Calcule o trabalho da fa.

e) Calcule o trabalho resultante das forças.

3- Um cavalo puxa um barco num canal por meio de uma corda que faz um ângulo e 20º com a direção do deslocamento do barco. Sabendo que a tração na corda é de 60 N. Determine o trabalho realizado pelo cavalo para mover o barco de uma distância de 100 m ao longo do canal.

Considere cos 20º = 0,9

4- Um bloco de 1,0 Kg de massa é posto a deslizar sobre uma mesa horizontal com uma energia cinética inicial de 2,0 J. Devido ao atrito entre o bloco e a mesa, ele pára após percorrer 1,0 m.

a) Calcule o trabalho realizado pela força de atrito para parar o bloco.

b) Calcule o valor da força de atrito que parou o bloco.

c) Houve conservação da energia mecânica? Por quê?

5- Durante uma tempestade, um caixote de papel crepom, desliza através de um estacionamento escorregadio devido ao óleo ali presente, deslocando-se de

, ao mesmo tempo em que o vento empurra o caixote com uma força

. a) Que trabalho que esta força realiza sobre o caixote neste

deslocamento?

b) Se o caixote tem uma energia cinética de 10 j no inicio do deslocamento , qual é a

sua energia cinética ao final de ?

6- Se um foguete Saturno V e uma espaçonave Apollo acoplada a ele tinham uma massa combinada de 2,9 x 105 kg, qual era a energia cinética quando atingiram uma velocidade de 11,2 km/s?

7- Um próton (massa = 1,67 x 10-27 kg) está sendo acelerado ao longo de uma linha reta a 3,6 x 1015 m/s2 em um acelerador de partículas. Se o próton tem uma velocidade inicial de 2,4 x 107 m/s e se desloca 3,5 cm, qual é então

a) Sua velocidade?

b) o aumento em sua energia cinética?

8- Um bloco de gelo flutuante é empurrado por uma correnteza através de um

deslocamento ao longo de um dique. A força da água sobre o

bloco de gelo é . Qual o trabalho realizado pela força sobre o

bloco nesse deslocamento?

9- Um caminhão de 3000 kg deve ser embarcado em um navio por meio de um guindaste que exerce uma força de 31 kN para cima sobre o veiculo. Essa força, suficiente para vencer a força gravitacional e fazer com que o caminhão subir, atua ao longo de uma distância de 2 m. Determine:a) o trabalho realizado pelo guindaste;b) o trabalho realizado pela força gravitacionalc) a velocidade de subida do caminhão após 2 m.d) a aceleração imprimida pela força resultante.

10- A uma partícula é imposto um deslocamento ao longo de uma

linha reta. Durante esse deslocamento, uma força constante atua

sobre a partícula. Determine:a) o trabalho realizado pela força b) a componente da força na direção do deslocamento.

11- Uma pessoa e sua bicicleta, com massa total de 85 kg, descem por uma pista em uma colina e atingem um trecho horizontal retilíneo da pista com velocidade inicial de 37 m/s. Se uma força as desacelera até o repouso com uma taxa de 2,0 m/s2.a) Que intensidade F é necessária para a força?

b) Que distância d elas percorrem até parar?

c) Que trabalho W é realizado sobre as mesmas?

12- Um helicóptero levanta verticalmente um astronauta de 72 Kg até 15 m de altura acima do oceano com o auxilio de um cabo. A aceleração do astronauta é g/10. Qual o trabalho realizado sobre o astronauta (a) pelo helicóptero e ( b ) pelo seu próprio peso (força gravitacional)? Imediatamente antes de ela chegar ao helicóptero, quais são (c) sua energia cinética e (d) a velocidade?

13- Na figura abaixo, uma força horizontal Fa de módulo 20 N é aplicada a um livro de 3,0 kg quando o mesmo desliza uma distância d = 0,5 m ao longo de uma rampa de inclinação θ = 300, subindo sem atrito. (a) Neste deslocamento, qual é o trabalho resultante realizado sobre o livro por Fa, pela força gravitacional e pela normal? (b) Se o livro tem energia cinética nula no início do deslocamento, qual é sua energia cinética no final?

14- A única força atuante sobre um corpo de 2,0 kg quando ele se move no semi-eixo

positivo de um eixo x tem uma componente , com x em metros. A

velocidade do corpo em . (a) Qual é o trabalho realizado por dessa

força no intervalo de ? (b) Qual é a velocidade do corpo em

? (c) Em que valor positivo de o corpo terá uma velocidade de ?