A POTÊNCIA E ENERGIA

TRABALHO, POTÊNCIA E ENERGIA

NOMES EM ORDEM ALFABÉTICA, CENTRALIZADOS, UM ABAIXO DO OUTRO E EM CAIXA ALTA

TRABALHO, POTÊNCIA E ENERGIA

Trabalho apresentado pelos (as) discentes do Curso de Bacharelado em Zootecnia, Turma 217 como quesito avaliativo à disciplina Física Aplicada à Zootecnia do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia - Campus Colorado do Oeste.

Prof. Me. Marcio Adolfo de Almeida.

1. A ideia de trabalho está quase sempre associada a esforço, geralmente, quando pensamos num agente que realiza trabalho, imaginamos uma pessoa, uma máquina ou um animal. Diante desse contexto, expliquem o significado de trabalho no cotidiano e também o conceito de trabalho na Física.

1. O que vocês entendem sobre energia? Como a energia pode se manifestar? Deem alguns exemplos que evidenciem essas definições.

1. Um homem empurra um carrinho ao longo de uma estrada plana, comunicando a ele uma força constante, paralela ao deslocamento, e de intensidade 300 N. Determine o trabalho realizado pela força aplicada pelo homem sobre o carrinho, considerando um deslocamento de 15 m.

1. Uma força constante F, horizontal, de intensidade 40 N, atua durante 12 s sobre um corpo de massa 6 kg que estava em repouso apoiado em uma superfície horizontal perfeitamente sem atrito. Qual o trabalho realizado pela força F nesse intervalo de tempo?

1. Na figura, estão representadas em escala duas forças F1 e F2 aplicadas em um anel que pode se movimentar ao longo de um trilho horizontal T.

[pic 1]

Admitindo que a intensidade de F1 seja 10 N e que o anel sofra um deslocamento de 2 m da esquerda para a direita, calcule:

1. A intensidade de F2;
2. Os trabalhos de F1 e F2 no deslocamento referido.
3. O trabalho resultante no deslocamento referido.

1. O esquema a seguir ilustra um homem que, puxando a corda verticalmente para baixo com força constante, arrasta a caixa de peso 400 N em movimento uniforme, ao longo do plano inclinado. Desprezando os atritos e a influência do ar e admitindo que a corda e a roldana sejam ideais, calculem o trabalho da força exercida pelo homem ao provocar na caixa um deslocamento de 3,0 m na direção do plano inclinado.

[pic 2]

1. O trabalho total realizado sobre uma partícula de massa 8,0 kg foi de 256 J. Sabendo que a velocidade inicial da partícula era de 6,0 m/s, calcule a velocidade final.

1. Uma partícula de massa 900 g, inicialmente em repouso na posição x0 = 0 de um eixo Ox, submete-se à ação de uma força resultante paralela ao eixo. O gráfico abaixo mostra a variação da intensidade da força em função da abscissa da partícula. Determinem:

1. O trabalho da força de x0 = 0 a x1 = 6 m;
2. A velocidade escalar da partícula na posição x2 = 8 m.

[pic 3]

1. Na situação esquematizada, um halterofilista levanta 80 kg num local em que g = 10 m/s2 e mantém o haltere erguido, como representa a figura 2, durante 10 s. Qual o valor dos trabalhos das forças musculares durante o levantamento do haltere e durante sua manutenção no alto?

[pic 4]

1. Um homem puxa a extremidade livre de uma mola de constante elástica igual a 1000 N/m, alongando-a 20 cm. Qual o trabalho da força elástica da mola sobre a mão do homem?

1. (Fuvest-SP) Um bloco de massa 2,0 kg é lançado do topo de um plano inclinado, com velocidade escalar de 5,0 m/s, conforme indica a figura. Durante a descida, atua sobre o bloco uma força de atrito constante de intensidade 7,5 N, que faz o bloco parar após deslocar-se 10 m. Calculem a altura H, desprezando o efeito do ar e adotando g = 10 m/s2.

[pic 5]

1. 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/s2. Considerando um deslocamento vertical de 4,0 m, que ocorre em 25 s, determinem:

1. O trabalho realizado pela força do operário;
2. A potência média útil na operação.

[pic 6]

1. (Unicamp-SP) Um carro recentemente lançado pela indústria brasileira tem aproximadamente 1,5 tonelada e pode acelerar, sem derrapagens, do repouso até uma velocidade escalar de 108 km/h, em 10 segundos. (Fonte: Revista Quatro Rodas.) Despreze as forças dissipativas e adote 1 cavalo-vapor (cv) = 750 W.

1. Qual o trabalho realizado, nessa aceleração, pelas forças do motor do carro?
2. Qual a potência média do motor do carro em cv?

1. O rendimento de um motor é de 90%. Sabendo que ele oferece ao usuário uma potência de 36 HP, calculem:

1. A potência total que o motor recebe para operar;
2. A potência que ele dissipa durante a operação.

1. Façam uma definição sucinta quanto a Energia Mecânica e sua Conservação envolvendo campo conservativo, forças conservativas, campo dissipativo e forças dissipativas.

1. (Mack-SP) Uma bola de borracha de massa 1 kg é abandonada da altura de 10 m. A energia perdida por essa bola ao se chocar com o solo é 28 J. Supondo g = 10 m/s². Qual a altura máxima atingida pela bola após o choque com o solo?

1. (Cesgranrio-RJ) O Beach Park, localizado em Fortaleza – CE, é o maior parque aquático da América Latina situado na beira do mar. Uma de suas principais atrações é um toboágua chamado “Insano”. Descendo esse toboágua, uma pessoa atinge sua parte mais baixa com velocidade de módulo 28 m/s. Considerando-se a aceleração da gravidade com módulo g = 9,8 m/s2 e desprezando-se os atritos, calculem a altura do toboágua.

1. (Fuvest-SP) A figura abaixo mostra uma montanha-russa, onde um carrinho com 300 kg de massa é abandonado do repouso de um ponto A, que está a 5,0 m de altura. Supondo que os atritos sejam desprezíveis e que g = 10 m/s². Calculem:

1. O valor da velocidade do carrinho no ponto B;
2. A energia cinética do carrinho no ponto C, que está a 4,0 m de altura.

[pic 7]

1. No arranjo experimental da figura, desprezam-se o atrito e o efeito do ar:

[pic 8]

O bloco de massa de 4,0 kg), inicialmente em repouso, comprime a mola ideal de constante elástica de 3600 N/m em 20 cm, estando apenas encostado nela. Largando-se a mola, esta distende-se impulsionando o bloco, que atinge a altura máxima h. Adotando     g = 10 m/s2, determinem:

1. O módulo da velocidade do bloco imediatamente após desligar-se da mola;
2. O valor da altura h.

1. O carrinho de montanha-russa da figura seguinte pesa 6,5 x 103 N e está em repouso no ponto A, numa posição de equilíbrio instável. Em dado instante, começa a descer o trilho, indo atingir o ponto B com velocidade nula. Sabendo que a energia térmica gerada pelo atrito de A até B equivale a 4,55 x 104 J, determinem o valor da altura h.

[pic 9]

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