Agrupamento de Escolas Morgado de Mateus - Vila Real

Prof. Anabela Videira FQA (Ano 1) 10 Ano Pg. 1 de 4

F S ICA E QUMICA A 10 ANO - TURMA A

F ICHA DE TRABALHO ANO LETIVO 2014/2015

TRABALHO E ENERGIA

1. O carrinho, de massa 500 g, representado na figura, desloca-se com velocidade constante durante 3,0 m.

A fora F tem de intensidade 6,0 N.

1.1. Faa o diagrama das foras que actuam no carrinho e a legenda respetiva.

Considere a escala 1 cm : 3,0 N.

1.2. Calcule o trabalho realizado por cada uma das foras.

1.3. Calcule o trabalho realizado pela resultante das foras.

2. Uma bola de massa 40 g cai, com velocidade constante, de uma altura de 1,25 m, relativamente ao solo.

Das afirmaes seguintes, indique as verdadeiras (V) e as falsas (F).

A - A variao da energia cintica da bola at atingir o solo igual a zero.

B - O trabalho realizado pelo peso da bola, durante a queda, igual a -5,0 x 10-1 J.

C - O trabalho realizado pela resultante das foras que actuam sobre a bola igual a 5,0 x 10-1 J.

D - O trabalho realizado pela resultante das foras exteriores ao sistema corpo-Terra, igual a -5,0 x 10-1 J.

E - A intensidade da resultante das foras exteriores ao sistema corpo-Terra igual a 4,0 x 10-1 N.

3. O pndulo representado na figura, de massa 400 g, oscila entre as posies A e C. A altura mxima

atingida pelo pndulo de 20 cm. Faa a associao correcta entre as duas colunas.

I II

A. A variao de energia cintica 1. 1,0 m s-1.

entre A e C igual...

B. O trabalho realizado pelo peso 2. 2,0 m s-1.

de B a A igual a..

C. A variao de energia cintica 3. -8,0 x 10-1 J.

de B a A igual a...

D. O valor da velocidade do pndulo ao 4. 8,0 x 10-1 J.

atingir a posio B igual a... 5. zero.

4. Um corpo de massa 2,5 kg sobe um plano inclinado, de comprimento 4,0 m e inclinao 50%, sob a aco

de uma fora de intensidade 50 N e paralela superfcie de apoio. A fora de atrito entre o corpo e a

superfcie de contacto tem a intensidade de 2,5 N.

4.1. Marque todas as foras que actuam sobre o corpo e faa a respectiva legenda.

4.2. Calcule:

4.2.1. o trabalho realizado pelo peso do corpo;

4.2.2. a variao de energia cintica;

4.2.3. a variao de energia mecnica.

5. Um corpo, de massa 500 g , lanado verticalmente para cima. O trabalho realizado pelo peso desde o

instante que foi lanado at atingir a altura mxima foi -2,5 J .

5.1. Calcule a intensidade da fora necessria para que o corpo se desloque com velocidade constante.

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5.2. Indique, apresentando os clculos, o valor da altura mxima atingida pelo corpo.

5.3. Qual o trabalho realizado pelo peso do corpo, desde o instante que foi lanado at atingir novamente o

solo?

6. A menina representada figura, atira uma pedra ao ar de 30 g de massa. Na

vertical e com sentido de baixo para cima. No incio do movimento, a energia

cintica da pedra tem o valor de 3,75 x 10-1 J. Despreze a resistncia do ar.

6.1. Calcule a velocidade com que a pedra foi lanada.

6.2. Calcule a altura mxima atingida pela pedra, relativamente posio de

partida.

6.3. Indique as transformaes de energia que ocorreram durante o movimento

ascendente e descendente da pedra.

7. A energia cintica de um corpo varia com o tempo de acordo com o grfico representado na figura.

Classifique as afirmaes seguintes em verdadeiras (V) ou falsas (F):

A. O trabalho realizado pela forca resultante que actua no corpo, no

intervalo de tempo [0; 4,0]s, sempre positivo.

B. O valor da velocidade do corpo no instante t = 1,0 s e igual ao valor da

velocidade do corpo no instante t = 4,0 s.

C. O trabalho realizado pela resultante das foras que actuam no corpo

no intervalo [1,0; 3,0]s nulo.

8. Observe a figura, a esfera lanada em A, com uma velocidade inicial de valor 4,0 m s-1. Desprezando as

foras de atrito, faz a associao correta entre as duas colunas.

(a).A energia mecnica

da esfera, em A, ...

(A)...superior a energia mecnica em B.

(b) A velocidade da

esfera, em A, ...

(B)....igual a energia mecnica da esfera

em B.

(c) O valor da

velocidade da esfera,

em B, ...

(C)...10 m s-1.

(d) O corpo tem uma

velocidade de 5ms-1

altura de...

(D)....1,0x102 m s-1.

(E) ...igual velocidade da esfera em B.

(F) ...inferior velocidade da esfera em B.

(G)....5,6 m.

(H) ...3,0 m.

9. Um berlinde (m=50g) e largado quando se encontra 1,5 m acima do solo. Determine a velocidade do

berlinde no instante imediatamente anterior aquele em que toca no solo, desprezando as forcas de atrito.

10. Na descida de um supermercado, a Alice exerce uma fora num carrinho, de intensidade 60N, fazendo

um ngulo de 25 com a direo do movimento, mas com sentido contrrio. Determine o trabalho

realizado por esta fora, quando o carrinho se desloca 7,0m. Considera que no h atrito.

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11. Um bloco de massa 20kg arrastado na horizontal, por ao de uma fora de 80N. Por ao desta fora,

o bloco desloca-se 4000cm na direo e sentido da fora. Entre o cho e o bloco existe atrito com

intensidade 15N.

11.1. Desenhe o diagrama das foras que atuam no bloco.

11.2. Calcule o trabalho realizado pelo peso.

11.3. Calcule o trabalho da fora responsvel pelo movimento.

11.4. Calcule o trabalho realizado pela fora de atrito.

12. Um bloco de massa igual a 50 kg move-se em linha reta

sobre uma superfcie horizontal e sob a influncia de uma fora

que varia com a posio, conforme mostra a figura. Indique qual

o trabalho realizado pela fora quando o bloco move-se 8,0m

desde a origem.

13. Um corpo A tem metade da massa do corpo B e desloca-se ao quadruplo da velocidade. A relao entre

as energias cinticas dos dois corpos e (escolha a opo CORRETA):

(A) EcA = EcB (B) EcA = 2 EcB (C) EcA = 4 EcB (D) EcA = 8 EcB

14. Um corpo A e elevado 4 m verticalmente. Um corpo B, com massa igual a de A, deslocado

ascendentemente durante 8 m ao longo de um plano inclinado que faz um angulo de 30o com a horizontal.

A relao entre as energias potenciais dos dois corpos, relativamente ao nvel de referencia (escolha a

opo CORRETA):

(A) EpA = EpB (B) EpA = 2 EpB (C) EpA = 4 EpB (D) 2 EpA = EpB

15. A figura representa uma montanha-russa dum parque de diverses, onde desliza um carro com

pessoas, de massa total 200 kg. Considera o atrito desprezvel. Sabendo que o carro passa em A com uma

velocidade de valor 10 m/s, calcule:

15.1. A energia mecnica no ponto A.

15.2. O valor da velocidade do corpo em B.

15.3. A energia cintica em C.

15.4. A altura do ponto D, sabendo que o carro

la passa com uma velocidade de 2,0 m/s.

15.5. O trabalho da forca gravtica desde B ate

D.

16. Um esquiador de massa m = 70 kg parte do repouso no ponto P e desce pela rampa representada na

figura. Supe que as perdas de energia por atrito so desprezveis. A energia cintica e o valor da

velocidade do esquiador quando passa pelo ponto Q, 5,0 m abaixo do ponto P, so, respetivamente:

(A) 3500 J e 15 m/s

(B) 350 J e 15 m/s

(C) 3500 mJ e 10 m/s

(D) 3,5 kJ e 20 m/s

(E) 3500 J e 10 m/s

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17. Para tentar vencer um desnvel de 0,5 m entre duas calcadas planas e horizontais, um rapaz (de massa

50,0 kg) adquire, com o seu skate, 300 J de energia cintica (figura). Considerando desprezveis os atritos,

pode-se concluir que nestas condies:

(A) consegue atingir a altura de 0,5 m, mas fica em repouso.

(B) no conseguira ultrapassar o desnvel.

(C) consegue ultrapassar o desnvel e move-se com valor de

energia cintica igual a 30,0 J.

(D) consegue ultrapassar o desnvel e move-se com valor de

energia cintica igual a 50,0 J.

18. Um corpo de 800 g passa pelo ponto A com uma velocidade de 5,0 m/s e pelo ponto B com uma

velocidade de 10,0 m/s, conforme se representa na figura. Entre B e C o corpo atuado por uma fora de

atrito com uma intensidade de 2,0 N e, a partir de C, no segundo plano inclinado, no h atrito.

18.1. Calcule o trabalho da forca gravtica entre A e B.

18.2. Determine, justificando, se h atrito entre A e B e qual a

sua intensidade media.

18.3. Calcule a energia mecnica em C.

18.4. Calcule a altura a que o corpo sobe, no segundo plano

inclinado.

18.4. Determine o valor da forca que, fazendo um angulo de 60o com o deslocamento, deveria atuar entre

B e C para que o corpo atingisse C com a mesma velocidade que tem em B.

19. Observe a figura. A calha, cujo perfil vertical se representa, tem um troo curvilneo ABC onde os efeitos

dos atritos so desprezveis, e um troco CD onde os efeitos dos atritos so significativos. Um partcula

material, de massa 1,0 kg, e abandonada em A e, sem nunca perder o contacto com a calha, para na

posio D.

19.1. Calcule o valor da velocidade em C.

19.2. Calcule a intensidade da forca de atrito, suposta

constante, que atua sobre a partcula no troco que vai de C

a D.

20. Um esquiador de massa 60 kg desliza de uma encosta, partindo

do repouso, de uma altura de 50 m (figura). Sabendo que a sua

velocidade ao chegar no fim da encosta e de 20 m/s, calcule a

perda de energia mecnica devido ao atrito.

21. Um corpo de 2,0 kg largado da posio A e cai sobre uma calha B que o desvia da trajetria, passando

a deslocar-se horizontalmente, conforme se representa na figura, efetuando um percurso BC de 4,0 m

atuado por uma fora de atrito de 1,0 N. No percurso de C ate D no se sabe se existe atrito a atuar sobre o

corpo. No ponto D, o corpo inverte o sentido do movimento. Considerando desprezvel o atrito do ar,

calcule:

21.1. a energia mecnica total do sistema corpo + Terra no

ponto A;

21.2. o valor da velocidade do corpo a uma altura de 1,0 m;

21.3. o valor da velocidade do corpo em B;

21.4. o valor da velocidade do corpo em C;

21.5. se existe forca de atrito entre C e D, e em caso afirmativo, qual o trabalho realizado pela mesma.