1> Um motor tem potência total de 200 HP e rendimento de 60 %. Adote 1 HP = 746 W.(a) Qual a potência útil que desenvolve?(b) Quanto tempo ele leva para realizar um trabalho de 4,476 x 10^6 J?2>Em uma usina hidrelétrica, a água cai de uma altura de 40 m com uma vazão de 3 m3/ segundo. Qual a potência transferida para as turbinas, supondo que, durante a queda, 0,6% de água não é aproveitado para mover suas pás? Adote g = 10 m/s2 e dágua = 1 g/cm3.(UNICAMP-SP) 3> Uma hidrelétrica gera 5,0 x 10^9 W de potência elétrica utilizando-se de uma quedad'água de 100 m. Suponha que o gerador aproveita 100% da energia da queda d'água e que a represa coleta 20% de toda a chuva que cai em uma região de 400 000 km2. Considere que 1 ano tem 32 x 10^6segundos, g = 10 m/s2 e dágua = 1 kg/m3.(a) Qual a vazão de água (m3/s) necessária para fornecer os 5,0 x 10^9 W?(b) Quantos mm de chuva devem cair por ano nessa região para manter a hidrelétrica operando nos 5,0x 10^9 W?(Mack-SP) 4> Quando são fornecidos 800 J em 10 s para um motor, ele dissipa internamente 200 J. O rendimento desse motor é: (UNITAU-SP) 5> Um caminhão de massa 1,0 x 10^4kg sobe, com velocidade constante de 9 km/h, uma estrada com inclinação de 30°em relação à horizontal. Usando g = 10 m/s2, a potência do motor do caminhão deverá ser de:Mack-SP) 6> Uma máquina simples foi utilizada para elevar uma carga de 1750 N a uma altura de 2 m com velocidade constante. O rendimento da máquina é 70 %. Então, o trabalho realizado pel máquina vale: (Prova – 2001) 7> Um motor de 4 HP retira 10 litros/s de água de um reservatório de 10 m deprofundidade. Para este motor determine: a potência útil;(b) o rendimento;(c) a potência dissipada;(d) a potência total.Dados: 1 HP = 3/4 kW; g = 10 m/s2 ; densidade da água d = 1 kg/l8>Ache a potência média absorvida por um rádio que consome 3600 J em 2 min.9>Quantos joules uma lâmpada de 60 W consome em 1 hora de uso?10>Quanto tempo uma lâmpada de 100 W demora para consumir 13kJ?11>Achar a corrente elétrica solicitada de uma linha de 115 V por um motor elétrico que desenvolve 1 H.P. Suponhamos que o rendimento da operação seja de 100 por cento. Considerar: 1 H.P. = 745,7 W 12>Achar o rendimento de funcionamento de um motor elétrico que desenvolve 1 H.P., enquanto absorve uma entrada de 900W. Considerar: 1 H.P. = 745,7 W13>Ache a potência absorvida por um motor de 5 H.P. completamente carregado, que opera com um rendimento de 80 por cento. Lembrando que 1 H.P. = 545,7 kWConsiderando que 1 kWh = R$ 0,45. Calcular quanto custa deixar uma lâmpada de 60 W acesa por 8 horas?

14>Uma força constante de 20 N produz, em um corpo, um deslocamento de 0,5 m no mesmo sentido da força. Calcule o trabalho realizado por essa força.

15>Um carrinho é deslocado num plano horizontal sob a ação de uma força horizontal de 50 N. Sendo 400 J o trabalho realizado por essa força, calcule a distância percorrida.

16>Sobre um corpo de massa 10 kg, inicialmente em repouso, atua uma força F que faz variar sua velocidade para 28 m/s em 4 segundos. Determine: a) a aceleração do corpo; b) o valor da força F; c) o trabalho realizado pela força F para deslocar o corpo de 6 m.

17>Um carro percorre uma estrada reta e horizontal, em movimento uniforme, com velocidade constante de 20 m/s, sob a ação de uma força de 1800 N exercida pelo motor. Calcule o trabalho realizado pelo motor em 4s.

19. (MACK) Um automóvel de 1 000 kg está submetido a uma resultante de forças que lhe proporciona uma variação de velocidade ao longo de um trecho retilíneo da estrada. Entre os instantes to = 0 s e t1 = 10 s, a velocidade escalar do automóvel varia, uniformemente, de 36 km/h para 108 km/h. A potência média dessa resultante de forças, no referido intervala de tempo, é:20. (UFMS 09) Um atleta, ao terminar o pré-aquecimento em uma academia, sobre uma esteira horizontal, analisa as informações indicadas no painel eletrônico da esteira que indica o seguinte: Distância percorrida = 5,0 km; velocidade média = 20,0 km/h; calorias gastas pelo atleta = 200 kcal. Considere 1cal = 4,18 J, e que toda a energia, gasta pelo atleta, foi para realizar trabalho sobre a esteira a uma potência constante. Assinale a alternativa correta. (A) A força média, na direção horizontal, aplicada na esteira pelo atleta, foi maior que 160 N.(B) A potência média realizada pelo atleta sobre a esteira, nesse aquecimento, foi maior que 1,0Kw.(C) A força média, na direção horizontal, aplicada na esteira pelo atleta, foi menor que 160N.(D) A potência média realizada pelo atleta sobre a esteira, nesse aquecimento, foi menor que 500W.(E) O tempo que o atleta permaneceu sobre a esteira, em pré-aquecimento, foi de 30 minutos.21. (UFAC 09) Um elevador tem uma placa de advertência com a seguinte expressão: “Carga máxima: 400 kg”. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2. Suponha que esse elevador suba, com essa carga máxima, 10 m em 5 s. Calcule a mínima potência útil dos motores desse elevador em kW:22. (UNIFEI 09) Um homem consome diariamente 2.000 kcal. Se essa energia é dissipada a uma taxa constante durante 24 h, a potência correspondente em watts será igual a:Dado: 1,00 cal = 4,18 J23. (UFSC 09) Em uma indústria, deseja-se transportar 64 caixas de mesmo peso e tamanho, do piso térreo até um nível superior. Este trabalho pode ser realizado por três métodos diferentes:1) As caixas serão carregadas, uma a uma, por operários subindo a escada;2) As caixas serão colocadas sobre uma esteira rolante com movimento uniforme;3) Em uma única operação, as caixas serão elevadas por um guindaste.O método 3 para elevar as caixas é o mais rápido e o método 1, o mais lento.

Em relação às situações apresentadas, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).01. No método 1, o trabalho realizado é 64 vezes maior do que no método 3.02. O trabalho realizado contra a força gravitacional é o mesmo em todos os três métodos.04. O maior trabalho é realizado pelo guindaste (método 3), pois as caixas estão empilhadas.08. A potência utilizada é quatro vezes maior no método 1 em relação ao método 3. 16. A potência utilizada no método 2 é maior do que no método 1.32. O trabalho realizado no método 1 depende do número de operários que carregam as caixas.24. Na figura, um operário ergue um balde cheio de concreto, de 20 kg de massa com velocidade constante. A corda e a polia são ideais e, no local g = 10 m/s 2. Considerando um deslocamento vertical de 4,0 m, que ocorre em 25 s, determine:

a) o trabalho realizado pela força do operário;b) a potência média útil na operação.25. A figura abaixo representa esquematicamente um elevador E com massa 800 kg e um contrapeso B, também de 800 kg, acionados por um motor M.

A carga interna do elevador é de 500 kg. Adote g = 10m/s2.a)Qual a potência fornecida pelo motor com o elevador subindo com uma velocidade escalar constante de 1,0 m/s?b)Qual a intensidade da força aplicada pelo motor através do cabo, para acelerar o elevador em ascensão, à razão de 0,50m/s2?

26. (UFJF10) Em uma construção civil, os operários usam algumas máquinas simples para facilitar e diminuir sua carga diária de energia gasta na execução de seu trabalho. Uma das máquinas simples mais utilizadas é, por exemplo, as roldanas fixas e móveis. Em um dia comum de trabalho, um operário deve elevar, com velocidade constante, um bloco de pedra de massa m =100 kg para o segundo andar da obra, que fica a uma altura h = 5,0 m em relação ao solo. Para essa tarefa, o operário utilizou um sistema com duas roldanas, uma fixa e outra móvel, e um cabo de massa desprezível, como mostra a figura. Considere

g =10 m/s2.

a) Calcule a tração no cabo que está em contato com a mão do operário e o trabalho realizado por ele, para elevar o bloco até o segundo andar da obra.b) Se foi gasto um tempo t = 10 s para o operário elevar o bloco até o segundo andar da obra, calcule a potência gasta nessa tarefa.

27. (UEA 09) Uma turbina eólica converte a energia contida no vento em energia elétrica. O vento empurra as pás da turbina fazendo-as girar. Um eixo acoplado às pás transmite a rotação dessas ao gerador, que converte energia cinética de rotação em energia elétrica. Suponha que, em uma turbina, a força do vento seja suficiente para produzir 7,2 x 108 joules de energia cinética rotacional em duas horas. Se 40% da energia de rotação é convertida em energia elétrica, a potência útil dessa turbina é, em kW,28. (UNEMAT 09) Um gerador tem capacidade para transformar 75% da potência recebida em útil. Para se obter com esse gerador uma potência útil de 4500 Watts, é necessário que ele receba em Watts uma potência de:29. (UNESP 07) A relação entre calor e outras formas de energia foi objeto de intensos estudos durante a Revolução Industrial, e uma experiência realizada, por James P. Joule foi imortalizada. Com ela, ficou demonstrado que o trabalho mecânico e o calor são duas formas diferentes de energia e que o trabalho mecânico poderia ser convertido em energia térmica. A figura apresenta uma versão atualizada da máquina de Joule. Um corpo de massa 2 kg é suspenso por um fio cuidadosamente enrolado em um carretel, ligado ao eixo de um gerador.

O gerador converte a energia mecânica do corpo em elétrica e alimenta um resistor imerso em um recipiente com água. Suponha que, até que o corpo chegue ao solo, depois de abandonado a partir do repouso, sejam transferidos para a água 24 J de energia térmica. Sabendo que esse valor corresponde a 80% da energia mecânica, de qual altura em relação ao solo o corpo foi abandonado? Adote g = 10 m/s2.30. (UFPR 09) Na construção de um prédio, os operários utilizam um pequeno motor, associado a uma roldana e corda, para transportar objetos pesados para as partes mais altas. Suponha que em dada situação seja necessário elevar a uma altura de 27,5 m um recipiente contendo reboco cuja massa total seja igual a 38 kg. Despreze a massa da corda e considere que 1 HP é igual a 746 W. Calcule o tempo, em segundos, para levantar esse recipiente a uma velocidade constante se o motor tiver 5 HP.31. (UFPI 09) Um elevador projetado para subir com velocidade média constante de 0,8 m/s tem potência motora de 9,0 kW. Considere que a massa do elevador, quando vazio, é igual a 400 kg e a aceleração da gravidade, 10 m/s2. Qual o número de pessoas, com 70 kg cada uma, que esse elevador pode transportar?32. (UFPR 2006) Em uma construção, é utilizado um motor de corrente contínua para elevar baldes contendo argamassa, conforme a figura a seguir. O motor funciona sob uma tensão de 20 V e o seu rendimento é de 70%. Supondo-se que um balde de argamassa possua 28 kg e que esteja sendo elevado à velocidade constante de 0,5 m/s, considerando-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, o módulo da intensidade de corrente elétrica no motor é:33. (UEPB 06) Um fazendeiro possui, em suas terras, uma pequena queda d’água, cuja altura é de 12 metros. Tendo verificado que, nesta cachoeira, caem 5,0 m3 de água em 2,0 minutos, sentiu-se estimulado a construir uma usina hidrelétrica para instalação elétrica de sua fazenda. Lembrando que a aceleração da gravidade é aproximadamente de 10 m/s 2, 1 m3 de água corresponde a 1000 L e que 1 L de água possui uma massa de 1 kg, a potência máxima desta cachoeira em KW, é:

34. (UNAMA) A Usina Hidrelétrica de Tucuruí atende aos estados do Pará (87%), Maranhão (97%) e Tocantins (67%). A potência total de energia elétrica gerada, atingida quando todas as suas unidades geradoras estão em funcionamento, chega a 8370 MW. Percebe-se a enorme quantidade de energia acumulada pelo lago represado. Se desprezarmos as perdas de energia, durante o processo de geração, e considerarmos que o desnível entre o lago represado (reservatório) e o leito normal do rio é de 72 m de altura, o valor médio da massa de água, medida em milhões de Kg (MKg), movimentada pelas turbinas, em cada segundo, é de, aproximadamente:Dados: considere g = 10 m/s2 1M = 1x106

35. (FUVEST 08) A usina hidrelétrica de Itaipu possui 20 turbinas, cada uma fornecendo uma potência elétrica útil de 680 MW, a partir de um desnível de água de 120 m. No complexo, construído no Rio Paraná, as águas da represa passam em cada turbina com vazão de 600 m3/s.a) Estime o número de domicílios, N, que deixariam de ser atendidos se, pela queda de um raio, uma dessas turbinas interrompesse sua operação entre 17h30min e 20h30min, considerando que o consumo médio de energia, por domicílio, nesse período, seja de 4 kWh.b) Estime a massa M, em kg, de água do rio que entra em cada turbina, a cada segundo.c) Estime a potência mecânica da água P, em MW, em cada turbina.

36. (UFF 2004) Duelo de Gigantes:O rio Amazonas é o maior rio do mundo em volume d'água com uma vazão em sua foz de, aproximadamente, 175 milhões de litros por segundo. A usina hidroelétrica de Itaipu também é a maior do mundo, em operação. A potência instalada da usina é de 12,6 X 10 9 W. Suponha que toda essa potência fosse utilizada para aquecer a água que flui pela foz do rio Amazonas, sem que houvesse perdas de energia.

37. Um tipo de usina hidrelétrica pouco comum no Brasil é a chamada usina de montanha, onde aproveita-se uma queda d'água para gerar energia elétrica. Vamos supor que fosse possível aproveitar a Cascata do Caracol, em Canela, com sua queda d'água de 125 m, para este tipo de usina. A energia produzida serviria para alimentar um conjunto de lâmpadas cuja potência total soma 3000 W. Considere a aceleração da gravidade sendo g=10 m/s2. Quantos quilogramas de água devem ser colhidos pela turbina para manter este conjunto de lâmpadas funcionando por um minuto ?38. No edifício onde mora uma família, deseja-se instalar uma bomba hidráulica capaz de elevar 500 litros de água até uma caixa-d’água vazia, situada a 20 m de altura acima desta bomba, em 1 minuto e 40 segundos. O rendimento de um sistema hidráulico é definido pela razão entre o trabalho fornecido a ele e o trabalho por ele realizado. Espera-se que o rendimento mínimo desse sistema seja de 50%. Calcule a potência mínima, que deveria ter o motor dessa bomba.39. O esquema seguinte representa os principais elementos de um sistema rudimentar de geração de energia elétrica. A água que jorra do tubo faz girar a roda, que, por sua vez, aciona um gerador. O rendimento do sistema é de 80% e a potência elétrica que o gerador oferece em seus terminais é de 16 KW.

Sendo dadas a densidade da água (1,0 g/cm³) e a aceleração da gravidade (10 m/s²), aponte a alternativa que traz o valor correto da vazão da água:a) 0,50 m³/s b) 5,0 m³/s c) 50 m³/s d) 5,0. 10² m³/s e) Outro valor

40 Um motor de potência total 800W desenvolve uma potência útil de 600W. Determine o rendimento em porcentagem. 41 . Um motor de 50HP utiliza efetivamente em sua operação 40HP. Qual o seu rendimento? 42. Uma máquina fornece o trabalho útil de 600J. Sabendo que seu rendimento é de 60%, calcule o trabalho perdido. 43. Que potência absorve um motor de 40 CV, trabalhando em plena carga, se o seu rendimento é 0,7? 44. Em quanto tempo um motor de potência útil igual a 125W, funcionando como elevador, eleva a 10m de altura com velocidade constante um corpo de peso igual a 50N? 45. Um dispositivo consome 1000W realizando um trabalho de 3200J em 4s. Determine o rendimento desse dispositivo. 46. A potência disponível de uma queda d’água é de 600KW. Qual a potência útil que pode ser obtida dessa queda-d’água utilizando-se uma máquina hidráulica cujo rendimento é de 60%? 47. A potência fornecida por uma turbina ligada a uma roda-d’água é de 1500kW. Qual a potência total que ela consome de uma queda-d’água se o seu rendimento é de 80%? 48. Um motor consome 2kW quando realiza um trabalho de 2800J em 7s. a) Determine a potência dissipada por este motor. b) Calcule o rendimento desse motor.

49. Uma máquina recebe a potência de 60kW e, durante seu funcionamento, é dissipada uma potência de 20kW. Qual é o rendimento dessa máquina? 50. Um dispositivo consome 1000W realizando um trabalho de 3200J em 4s. Determine o rendimento desse dispositivo. 51. Um ventilador tem rendimento de 80%.

a) O que significa o valor do rendimento?

b) A potência útil desse ventilador é de 300W. Que energia ele fornece em 10 minutos?

c) Que energia o ventilador consome nesses 10 minutos? 52. Um carro, com massa igual a 800kg, sobe a rampa indicada na figura em 30s. Considere g=10m/s² e despreze os atritos.

a) Qual a intensidade da força motora do carro? (Dado: sen α = 0,05)

b) Qual a potência dessa força durante a subida?

c) Se o rendimento do motor é de 25% e desprezando as perdas de potência na transmissão, que potência, fornecida pela gasolina, o motor consome? 53. A potência fornecida por uma turbina ligada a uma roda-d’água é de 1500kW. Qual a potência total que ela consome de uma queda-d’água se o seu rendimento é de 80%?

54. Um motor consome 2kW quando realiza um trabalho de 2800J em 7s. Determine a potência dissipada por este motor. Calcule o rendimento desse motor.

55. Um guindaste foi projetado para sustentar verticalmente um fardo de massa igual a 3 toneladas à altura de 10m no intervalo de tempo de 30 segundos. A aceleração da gravidade no local é 9,8m/s². Calcule a potência média que o guindaste deve desenvolver. 56. Um homem de 70kg sobe 25 degraus de uma escada com um fardo de 20kg. Supondo que cada degrau tem 24cm de altura, e que ele sobe completamente a escada em 15s, qual é a potência efetuado pelo homem, em CV? Dado g=10m/s² 57A conta de luz de seu Pedro apresenta os seguintes dados: Determine: a) O consumo total de energia em KWh;

b) O consumo total de energia em Joule;

c) O custo operacional. Leitura anterior: 3680 KWh Referente a 30 dias

Leitura atual: 3790 KWh 1 KWh = R$0,58 ICMS = 26,5% 58 Um ferro elétrico de potência 4000W é usada para engomar roupas 20 minutos por dia durante 15 dias, sabendo que o KWh custa R$0,72 e o ICMS é 19,7%. Determine:

a) A energia total consumida em joules;

b) A energia gasta em KWh;

c) O custo de funcionamento. 59. (UNISINOS) Supondo que a potência dissipada durante 2 horas de show se manteve em 240000W, qual a energia total, em joules, consumida na produção do som? 60. A conta de luz de um cliente apresenta os seguintes dados: Leitura anterior: 5676 KWh Referente a 30 dias Leitura atual: 5768 KWh 1 KWh = R$0,47 ICMS = 25% Determine: a) O consumo total de energia em KWh;

b) O consumo total de energia em Joule;

c) O custo operacional.61. Num teste de desempenho de um veículo de massa 1119kg, verificou-se que ele pode atingir a velocidade de 72km/h, partindo do repouso, em 3 segundos. Calcule a potência média em HP. Use HP = 746W 62. Frequentemente ouvimos nos noticiários a informação de que a potência da usina hidrelétrica de Itaipu é de 12 milhões de quilowatts.

a) Expresse esse valor em watts, usando a notação científica.

b) Durante quanto tempo a usina deve operar para realizar um trabalho de 240 bilhões de joules?

c) Se a usina operar durante 10 minutos, qual o trabalho total que ela seria capaz de realizar? 63. Um ferro elétrico de potência 4000W é usada para engomar roupas 20 minutos por dia durante 15 dias, sabendo que o KWh custa R$0,72 e o ICMS é 19,7%. Determine:

a) A energia total consumida em joules;

b) A energia gasta em KWh;

c) O imposto de funcionamento.