Trabalho e Energia
Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Trabalho e Energia com questões de Vestibulares.
Você pode conferir as videoaulas, conteúdo de teoria, e mais questões sobre o tema aqui.
1. (PUC-SP) Uma partícula de massa m deslocando-se a uma velocidade v possui uma energia cinética de 100j. Se dobramos sua massa e triplicamos a sua velocidade, a sua energia cinética apresentará um novo valor igual a
- 1 800 J
- 600 J
- 400 J
- 200 J
- 100 J
Resposta: A
Resolução: A energia cinética (K) de uma partícula é dada por:
K=1/2 MV²
K é a energia cinética.
m é a massa da partícula.
v é a velocidade da partícula.
Inicialmente, temos uma partícula com massa m e velocidade v com uma energia cinética de 100 J, ou seja:
2. (FM-Itajubá-MG) Um corpo de massa de 2,0 kg, inicialmente em repouso, é puxado sobre uma superfície horizontal sem atrito por uma força constante, também horizontal, de 4,0 N. Qual será sua energia cinética após percorrer 5,0 m?
- 0 joule
- 20 joules.
- 10 joules.
- 40 joules.
- Nenhum dos resultados citados.
Resposta: B
Resolução:
3. (UFMG) Uma força constante de 10N atua sobre um corpo que se desloca perpendicularmente a essa força. Sabendo-se que o deslocamento do corpo foi de 4,00 m, o trabalho realizado por essa força, em Joules, foi de
- zero
- 40 J
- 10 J
- 4,0 J
- 20 J
Resposta: A
Resolução:
O trabalho realizado por uma força é dado por:
W = F * d * cosθ
onde:
W é o trabalho realizado
F é a força
d é o deslocamento
θ é o ângulo entre a força e o deslocamento
No caso deste problema, temos:
F = 10 N
d = 4,00 m
θ = 90°
Portanto:
W = 10 N * 4,00 m * cos(90°)
W = 10 N * 4,00 m * 0
W = 0 J
Portanto, o trabalho realizado pela força é zero, pois o ângulo entre a força e o deslocamento é de 90°.
Aqui está uma explicação mais detalhada:
Ângulo de 90°
Quando o ângulo entre a força e o deslocamento é de 90°, o trabalho realizado pela força é zero. Isso ocorre porque a força não está exercendo nenhuma componente de força na direção do deslocamento.
4. (PUC-MG)Não realiza trabalho:
- a força de resistência do ar;
- a força peso de um corpo em queda livre;
- a força centrípeta em um movimento circular uniforme;
- a força de atrito durante a frenagem de um veículo;
- a tensão no cabo que mantém um elevador em movimento uniforme.
Resposta: C
Resolução:
5.(FGV) Em alguns países da Europa, os radares fotográficos das rodovias, além de detectarem a velocidade instantânea dos veículos, são capazes de determinar a velocidade média desenvolvida pelos veículos entre dois radares consecutivos.
Considere dois desses radares instalados em uma rodovia retilínea e horizontal. A velocidade instantânea de certo automóvel, de 1 500 kg de massa, registrada pelo primeiro radar foi de 72 km/h. Um minuto depois, o radar seguinte acusou 90 km/h para o mesmo automóvel.
O trabalho realizado pela resultante das forças agentes sobre o automóvel foi, em joules, mais próximo de
- 1,5 - 104.
- 5,2 - 104.
- 7,5 - 104.
- 1,7 - 105.
- 3,2 - 105.
Resposta: D
Resolução:
6. (UFPE) Um objeto com massa 1,0 kg, lançado sobre uma superfície plana com velocidade inicial de 8,0 m/s, se move em linha reta, até parar. O trabalho total realizado pela força de atrito sobre o objeto é, em J:
- + 4,0
- – 8,0
- + 16
- – 32
- + 64
Resposta: D
Resolução:
O trabalho realizado pela força de atrito é sempre negativo, pois a força de atrito atua na direção oposta ao deslocamento do objeto.
No caso deste problema, o objeto se move em linha reta, até parar. Isso significa que a força de atrito fez com que a energia cinética do objeto diminuísse até zero.
Aqui está uma explicação mais detalhada:
Força de atrito
A força de atrito é uma força que atua entre duas superfícies em contato. A força de atrito atua na direção oposta ao movimento do objeto.
Trabalho realizado pela força de atrito
O trabalho realizado pela força de atrito é dado por:
W_f = F_f d
onde:
W_f é o trabalho realizado pela força de atrito
F_f é a força de atrito
d é o deslocamento
No caso deste problema, a força de atrito é negativa, pois atua na direção oposta ao deslocamento do objeto.
Energia cinética
A energia cinética é a energia de movimento de um objeto. A energia cinética é dada por:
E_k =1/2 MV²
onde:
E_k é a energia cinética
m é a massa do objeto
v é a velocidade do objeto
No caso deste problema, o objeto se move em linha reta, até parar. Isso significa que a energia cinética do objeto diminuiu até zero.
Resposta
O trabalho realizado pela força de atrito é dado por:
W_f = -E_k
W_f = -32 J
7. (ITA) Um projétil de massa m = 5,00g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade do módulo V = 400m/s e penetra 10,0cm na direção do movimento. (Considere constante a desaceleração do projétil na parede e admita que a intensidade da força aplicada pela parede não depende de V).
- Se V = 600m/s a penetração seria de 15,0cm.
- Se V = 600m/s a penetração seria de 225,0cm.
- Se V = 600m/s a penetração seria de 22,5cm.
- Se V = 600m/s a penetração seria de 150cm.
- A intensidade da força imposta pela parede à penetração da bala é 2,00N
Resposta: C
Resolução:
8. (FUVEST) Uma criança estava no chão. Foi então levantada por sua mãe que a colocou em um escorregador a uma altura de 2,0m em relação ao solo. Partindo do repouso, a criança deslizou e chegou novamente ao chão com velocidade igual a 4m/s. Sendo T o trabalho realizado pela mãe ao suspender o filho, e sendo a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, a energia dissipada por atrito, ao escorregar, é aproximadamente igual a
- 0,1 T
- 0,2 T
- 0,6 T
- 0,9 T
- 1,0 T
Resposta: D
Resolução:
9. (Fuvest) Uma esteira rolante transporta 15 caixas de bebida por minuto, de um depósito no subsolo até o andar térreo. A esteira tem comprimento de 12m, inclinação de 30° com a horizontal e move-se com velocidade constante. As caixas a serem transportadas já são colocadas com a velocidade da esteira. Se cada caixa pesa 200N, o motor que aciona esse mecanismo deve fornecer a potência de:
- 20 W
- 40 W
- 300 W
- 600 W
- 1800 W
Resposta: E
Resolução:
10. (UFSM) Não se percebe a existência do ar num dia sem vento; contudo, isso não significa que ele não existe. Um corpo com massa de 2 kg é abandonado de uma altura de 10m, caindo verticalmente num referencial fixo no solo. Por efeito da resistência do ar, 4J da energia mecânica do sistema corpo-Terra se transformam em energia interna do ar e do corpo. Considerando o módulo de aceleração da gravidade como g= 10m/s2 , o corpo atinge o solo com velocidade de módulo, em m/s, de
- 12.
- 14.
- 15.
- 16.
- 18.
Resposta: B
Resolução: