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E E x x e e r r c c í í c c i i o o 2 2 2 2 Uma esfera de aço de massa m = 0,20 kg, suspensa por um fio a um suporte, é afastada de sua posição de equilíbrio e abandonada a uma altura H 0 = 0,48 m, como mostra a figura 1. Ao completar a primeira oscilação, verifica-se que ela consegue atingir apenas uma altura H 1 = 0,45 m, como mostra a figura 2. Sendo g = 10 m/s 2 a aceleração da gravidade, calcule: a) o trabalho realizado pelos diversos atritos que se opõem ao movimento da esfera durante essa primeira oscilação; b) o trabalho realizado pela tensão no fio durante essa primeira oscilação. Um objeto de 4kg de massa desloca-se com velocidade de 5m/s, sem atrito, sobre um plano horizontal. A partir de um dado instante, passa a agir sobre ele uma força resultante, que faz sua velocidade aumentar para 10m/s. Determine o trabalho da força resultante durante a variação de velocidade ocorrida. 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. Esta caixa-d'água tem a forma de um paralelepípedo cuja base mede 2 m 2 . 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) a potência mínima, em HP, que deverá ter o motor dessa bomba; b) a pressão, em N/m 2 , que os 500 litros de água exercerão sobre o fundo da caixa-d'água. Dado: 1 HP = 750 W Um carro de corrida, incluindo o piloto, tem 800 kg de massa e seu motor é capaz de desenvolver, no máximo, 160 kW de potência. O carro acelera na largada, primeiramente, utilizando a tração de 4000 N, que no caso é a máxima permitida pela pista e pelos pneus, até atingir a potência máxima do motor. A partir daí, o piloto passa a acelerar o carro utilizando a potência máxima do motor até atingir 60 m/s. Suponha que não haja perda de energia por atrito e que todo o trabalho realizado pelo motor resulte no aumento de energia cinética de translação do carro. a) Calcule a velocidade do carro ao final da primeira etapa de aceleração. b) Calcule o tempo gasto na segunda etapa da aceleração. Na brincadeira conhecida como cabo-de-guerra, dois grupos de palhaços utilizam uma corda ideal que apresenta um nó no seu ponto mediano. O gráfico a seguir mostra a variação da intensidade da resultante F das forças aplicadas sobre o nó, em função da sua posição x. Considere que a força resultante e o deslocamento sejam paralelos. Determine o trabalho realizado por F no deslocamento entre 2,0 e 9,0m. Durante o momento do saque, em uma partida de voleibol, a velocidade da bola é alterada de zero até 20,00 m/s. A mão do jogador, durante o saque, permaneceu em contato com a bola por 0,02 s. Considerando a aceleração constante, e que a bola nesse intervalo se movimenta horizontalmente, determine o deslocamento da bola durante o período em que a mão do jogador esteve em contato com ela. a) 0,10 m b) 0,20 m c) 0,30 m d) 0,40 m e) 0,50 m O Cristo Redentor, localizado no Corcovado, encontra-se a 710 m do nível no mar e pesa 1.140 ton. Questão 07 Questão 06 Questão 05 Questão 04 Questão 03 Questão 02 Questão 01 1 DOMUS_Apostila 03 - FÍSICA I - Módulo 22 (Exercício 22) www.colegiocursointellectus.com.br Aprovação em tudo que você faz.
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Uma esfera de aço de massa m = 0,20 kg, suspensapor um fio a um suporte, é afastada de sua posição deequilíbrio e abandonada a uma altura H0 = 0,48 m, comomostra a figura 1. Ao completar a primeira oscilação,verifica-se que ela consegue atingir apenas uma alturaH1 = 0,45 m, como mostra a figura 2.
Sendo g = 10 m/s2 a aceleração da gravidade,calcule:a) o trabalho realizado pelos diversos atritos que seopõem ao movimento da esfera durante essa primeiraoscilação;b) o trabalho realizado pela tensão no fio durante essaprimeira oscilação.
Um objeto de 4kg de massa desloca-se comvelocidade de 5m/s, sem atrito, sobre um planohorizontal. A partir de um dado instante, passa a agirsobre ele uma força resultante, que faz sua velocidadeaumentar para 10m/s. Determine o trabalho da forçaresultante durante a variação de velocidade ocorrida.
No edifício onde mora uma família, deseja-se instalaruma bomba hidráulica capaz de elevar 500 litros deágua até uma caixa-d'água vazia, situada a 20 m dealtura acima desta bomba, em 1 minuto e 40 segundos.Esta caixa-d'água tem a forma de um paralelepípedocuja base mede 2 m2.
O rendimento de um sistema hidráulico é definidopela razão entre o trabalho fornecido a ele e o trabalhopor ele realizado. Espera-se que o rendimento mínimodesse sistema seja de 50%.Calcule:a) a potência mínima, em HP, que deverá ter o motordessa bomba;b) a pressão, em N/m2, que os 500 litros de águaexercerão sobre o fundo da caixa-d'água.Dado:1 HP = 750 W
Um carro de corrida, incluindo o piloto, tem 800 kg demassa e seu motor é capaz de desenvolver, no máximo,160 kW de potência. O carro acelera na largada,primeiramente, utilizando a tração de 4000 N, que nocaso é a máxima permitida pela pista e pelos pneus, atéatingir a potência máxima do motor. A partir daí, o pilotopassa a acelerar o carro utilizando a potência máxima domotor até atingir 60 m/s. Suponha que não haja perda deenergia por atrito e que todo o trabalho realizado pelomotor resulte no aumento de energia cinética detranslação do carro.a) Calcule a velocidade do carro ao final da primeiraetapa de aceleração.b) Calcule o tempo gasto na segunda etapa daaceleração.
Na brincadeira conhecida como cabo-de-guerra, doisgrupos de palhaços utilizam uma corda ideal queapresenta um nó no seu ponto mediano. O gráfico aseguir mostra a variação da intensidade da resultante Fdas forças aplicadas sobre o nó, em função da suaposição x.
Considere que a força resultante e o deslocamentosejam paralelos.
Determine o trabalho realizado por F nodeslocamento entre 2,0 e 9,0m.
Durante o momento do saque, em uma partida devoleibol, a velocidade da bola é alterada de zero até20,00 m/s. A mão do jogador, durante o saque,permaneceu em contato com a bola por 0,02 s.Considerando a aceleração constante, e que a bolanesse intervalo se movimenta horizontalmente,determine o deslocamento da bola durante o período emque a mão do jogador esteve em contato com ela. a) 0,10 m b) 0,20 m c) 0,30 m d) 0,40 m e) 0,50 m
O Cristo Redentor, localizado no Corcovado,encontra-se a 710 m do nível no mar e pesa 1.140 ton.
Questão 07
Questão 06
Questão 05
Questão 04
Questão 03
Questão 02
Questão 01
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Considerando-se g = 10 m/s2, é correto afirmar que otrabalho total realizado para levar todo o material quecompõe a estátua até o topo do Corcovado foi de, nomínimo: a) 114.000 kJ b) 505.875 kJ c) 1.010.750 kJ d) 2.023.500 kJ e) 8.094.000 kJ
Um homem arrasta uma cadeira sobre um piso plano,percorrendo em linha reta uma distância de 1 m.Durante todo o percurso, a força que ele exerce sobre acadeira possui intensidade igual a 4 N e direção de 60°em relação ao piso.
O gráfico que melhor representa o trabalho T,realizado por essa força ao longo de todo odeslocamento d, está indicado em: a)
b)
c)
d)
De acordo com a lei da conservação da energia, aenergia não pode ser criada nem destruída, podendo
apenas ser transformada de uma forma em outra.Baseado nesse princípio, algumas equipes de fórmula 1usaram, durante a temporada de 2009, um Sistema deRecuperação da Energia Cinética (em inglês KERS)queproporcionava uma potência extra ao carro de cerca de80 CV durante 6 segundos, melhorando assim asultrapassagens. Essa energia era acumulada durante asfrenagens usando parte da energia cinética do carro,que seria dissipada pelos freios em forma de calor.
Se toda a energia acumulada pelo KERS pudesse serintegralmente utilizada por um elevador para ergueruma carga total de 1000 kg, qual seria,aproximadamente, a altura máxima atingida por esseelevador, desprezando-se todos os atritos envolvidos?Dados: 1 CV = 735 W
g = 10 m/s2 a) 20m b) 25m c) 30m d) 35m e) 40m
COM BASE NO TEXTO A SEGUIR, RESPONDA À QUESTÃO10.
O motorista, ao sair de um pedágio da estrada,acelera uniformemente o carro durante 10 segundos apartir do repouso, num trecho plano horizontal eretilíneo, até atingir a velocidade final de 100 km/h.
Considere desprezível a quantidade de combustívelno tanque.
Especifique a potência mínima do motor, em HP,necessária para que a velocidade final seja alcançada nointervalo de tempo de 10 segundos.Dados: massa do carro = 1000 kg; massa do motorista = 80 kge fator de conversão de potência: 1HP = 746 W.
GGAABBAARRIITTOO
a) 6,0 x 102 Jb) nulo
W = 1,5 × 102 J
a) 2,67 HPb) 2,5 × 103 N/m2
a) 40 m/sb) 5,0 s
Questão 04
Questão 03
Questão 02
Questão 01
Questão 10
Questão 09
Questão 08
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190 J
Letra B
Letra E
Dados: m = 1.140 ton = 1,14 ? 106 kg; h = 710 m; g= 10 m/s2.
=m g h = (1,14x106)(10)(710) = 8,094x109 J =
8.094.000x103 J = 8.094.000 kJ.
Letra D
Dados: F = 4 N; d = 1 m; = 60°O trabalho de força constante é calculado pela
expressão:
T = F d cos . Essa expressão mostra que o trabalho (T) de força
constante é diretamente proporcional ao deslocamento(d); portanto, o gráfico T = f (d) é uma reta que passapela origem.
Para os valores fornecidos:T = 4 (1) cos 60° = 4 (0,5) T = 2 J.
Letra D
Dados: m = 1.000 kg; g = 10 m/s2; P = 80 CV = 80 ? 735
= 58.800 W; t = 6 s.Se a energia (E) armazenada pelo KERS fosse
totalmente transformada em energia potencial (EPot),teríamos:
55,9 HP
Questão 10
mh 35≅( )
⇒=Δ
=⇒=Δ⇒=10000
658800
mgtPhmghtPEE Pot
Δ
Questão 09
⇒
α
α
Questão 08
FWr
⇒
FWr
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Questão 06
Questão 05
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