Trabalho de uma Força

Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Trabalho de uma Força com questões de Vestibulares.


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1. (PUC-RJ) Durante a aula de educação física, ao realizar um exercício, um aluno levanta verticalmente um peso com sua mão, mantendo, durante o movimento, a velocidade constante. Pode-se afirmar que o trabalho realizado pelo aluno é:

I. O trabalho da força de atrito é nulo.

II. O trabalho da força peso é nulo.

III. A força que arrasta o corpo é nula.

A afirmação está INCORRETA em:

  1. positivo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido oposto ao do movimento do peso.
  2. positivo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido do movimento do peso.
  3. zero, uma vez que o movimento tem velocidade constante.
  4. negativo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido oposto ao do movimento do peso.
  5. negativo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido do movimento do peso.

Resposta: B

Resolução:

2. (Fuvest) Quando uma pessoa de 70 kg sobe 2 m numa escada, ela realiza um trabalho cuja ordem de grandeza é (adote g =10 m/s2):

  1. 10 J
  2. 102 J
  3. 103 J
  4. 104 J
  5. 105 J

Resposta: C

Resolução: O trabalho realizado por uma pessoa ao subir uma escada é dado pela seguinte fórmula: -

W = F * d -

Onde: -

W é o trabalho realizado (J) -

F é a força aplicada (N) -

d é a distância percorrida (m) -

A força aplicada pela pessoa é igual ao seu peso, que é dado por: -

F = m * g -

F = 70 kg * 10 m/s^2 -

F = 700 N -

A distância percorrida é de 2 m. -

d = 2 m -

Portanto, o trabalho realizado é: -

W = F * d -

W = 700 N * 2 m -

W = 1400 J -

A ordem de grandeza de 1400 J é 103 J. -

As demais alternativas estão incorretas, pois: -

A alternativa (a) é incorreta porque o trabalho realizado é da ordem de grandeza de 103 J, e não de 10 J. -

A alternativa (b) é incorreta porque o trabalho realizado é da ordem de grandeza de 103 J, e não de 102 J. -

A alternativa (d) é incorreta porque o trabalho realizado é da ordem de grandeza de 103 J, e não de 104 J. -

A alternativa (e) é incorreta porque o trabalho realizado é da ordem de grandeza de 103 J, e não de 105 J. -

3. (UFAC) Um carro sem combustível é empurrado por um motorista até um posto mais próximo. Nos primeiros 20 metros do trajeto, o motorista empurra o carro por trás e, nos 20 metros seguintes, ele empurra o carro de lado, formando um ângulo de 60° com a direção do deslocamento. Qual o trabalho total realizado pelo motorista, supondo que a intensidade da força aplicada seja de 700 N? (dados: cos 60° = 0,5; sen 0° = 0)

  1. 21.000 J
  2. 14.000 J
  3. 28.000 J
  4. 7.000 J
  5. 3.500 J

Resposta: A

Resolução:

4. (UECE) Na figura m1 100 kg, m2 76 kg, a roldana é ideal e o coeficiente de atrito entre o bloco de massa m1 e o plano inclinado é 0,3. O bloco de massa m1 se moverá:

Dados:

sen 30° = 0,50

cos 30° = 0,86

  1. para baixo, acelerado
  2. para cima, com velocidade constante
  3. para cima, acelerado
  4. para baixo, com velocidade constante

Resposta: C

Resolução: O trabalho realizado por uma pessoa ao subir uma escada é dado pela seguinte fórmula: -

W = F * d -

Onde: -

W é o trabalho realizado (J) -

F é a força aplicada (N) -

d é a distância percorrida (m) -

A força aplicada pela pessoa é igual ao seu peso, que é dado por: -

F = m * g -

F = 70 kg * 10 m/s^2 -

F = 700 N -

A distância percorrida é de 2 m. -

d = 2 m -

Portanto, o trabalho realizado é: -

W = F * d -

W = 700 N * 2 m -

W = 1400 J -

A ordem de grandeza de 1400 J é 103 J. -

As demais alternativas estão incorretas, pois: -

A alternativa (a) é incorreta porque o trabalho realizado é da ordem de grandeza de 103 J, e não de 10 J. -

A alternativa (b) é incorreta porque o trabalho realizado é da ordem de grandeza de 103 J, e não de 102 J. -

A alternativa (d) é incorreta porque o trabalho realizado é da ordem de grandeza de 103 J, e não de 104 J. -

A alternativa (e) é incorreta porque o trabalho realizado é da ordem de grandeza de 103 J, e não de 105 J. -

5. (PUC-BA) A força F de módulo 30N atua sobre um objeto formando um ângulo constante de 60° com a direção do deslocamento do objeto. Dados: sen 60°= √3/2, cos 60°=1/2. Se d=10m, o trabalho realizado pela força F, em joules, é igual a:

  1. 300
  2. 150√3
  3. 150
  4. 125
  5. 100

Resposta: C

Resolução:

6. (UNESP) O monumento de Stonehenge, na Inglaterra, é uma construção que impressiona pela sua grandiosidade, sobretudo por ter sido construído por volta de 2800 a. C. A maior pedra em Stonehenge mede cerca de 10 m e tem massa de 50 000 kg, tendo sido retirada de uma pedreira a 30 km de distância do local. Uma das hipóteses a respeito de como um povo tão primitivo teria sido capaz de realizar tamanha façanha supõe que a pedra teria sido arrastada em algum tipo de trenó primitivo por sobre a neve.

Considerando um coeficiente de atrito cinético de 0,2 e que 500 pessoas teriam participado do arraste da enorme pedra de 50 000 kg, realizado na horizontal e a velocidade constante, ao longo dos 30 km, e adotando g = 10 m/s2 , pode-se afirmar que o valor médio para o trabalho realizado por cada indivíduo seria de

  1. 2 000 kJ.
  2. 5 000 kJ.
  3. 5 500 kJ.
  4. 6 000 kJ.
  5. 6 500 kJ.

Resposta: D

Resolução:

7. (MACK-SP) Um bloco de 10 kg repousa sozinho sobre o plano inclinado a seguir. Esse bloco se desloca para cima, quando se suspende em P2 um corpo de massa superior a 13,2 kg. Retirando-se o corpo de P2, a maior massa que poderemos suspender em P1 para que o bloco continue em repouso, supondo os fios e as polias ideais, deverá ser de: Dados: g 10 m/s2; sen 0,6; cos 0,8.

  1. 1,20 kg
  2. 1,32 kg
  3. 2,40 kg
  4. 12,0 kg
  5. 13,2 kg

Resposta: A

Resolução:

8. (UEMG) Uma pessoa arrasta uma caixa sobre uma superfície sem atrito de duas maneiras distintas, conforme mostram as figuras (a) e (b). Nas duas situações, o módulo da força exercida pela pessoa é igual e mantém-se constante ao longo de um mesmo deslocamento.

Considerando a força F, é correto afirmar que:

  1. o trabalho realizado em (a) é igual ao trabalho realizado em (b).
  2. o trabalho realizado em (a) é maior que o trabalho realizado em (b).
  3. o trabalho realizado em (a) é menor que o trabalho realizado em (b).
  4. não se pode comparar os trabalhos, porque não se conhece o valor da força.

Resposta: C

Resolução:

9. (MACK-SP) Uma força F de 70 N, paralela à superfície de um plano inclinado conforme mostra a figura, empurra para cima um bloco de 50 N com velocidade constante. A força que empurra esse bloco para baixo, com velocidade constante, no mesmo plano inclinado, tem intensidade de:

Dados:

cos 37º = 0,8

sen 37º = 0,6

  1. 40 N
  2. 30 N
  3. 20 N
  4. 15 N
  5. 10 N

Resposta: A

Resolução:

Olá, como o bloco está sendo empurrado com cima com velocidade constante, então a aceleração é nula. Além, disso ele quer encontrar outra força com velocidade constante, que empurra o bloco para baixo.

Teremos 3 forças agindo sobre o bloco:

1 - A força F que o empurra para cima com 70N

2 - A componente Px do Peso do bloco --> Px = m.g.sin37º --> mg = 50N e sin37º = 0,6.

Portanto, Px = 50.0,6 = 30N

3 - A força F' constante que empurra o bloco para baixo.

Montemos a nossa equação para encontrarmos a Fresultante :

F - Px - F' = m.a , Ora a=0 , pois o bloco sobe com velocidade constante.

F - Px - F' = 0, Sendo assim, teremos:

F - Px = F' , Substituindo os valores:

70N - 30N = F' --> F' = 40N

10. (UESPI) Um bloco de 2 Kg é puxado com velocidade constante por uma distância de 4 m em um piso horizontal por uma corda que exerce uma força de 7 N fazendo um ângulo de 60º acima da horizontal. Sabendo que Cos(60º) = 0,5 e Sen(60º) = 0,86, o trabalho executado pela corda sobre o bloco é de:

  1. 14,0 J.
  2. 24,0 J.
  3. 28,0 J.
  4. 48,1 J.
  5. 56,0 J.

Resposta: A

Resolução:

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