Atividade: O Trabalho Feito por uma Força Variável

Nesta atividade, nós vamos praticar a calcular o trabalho realizado por uma força variável atuando sobre um corpo sobre um deslocamento.

Q1:

A figura mostra a magnitude de uma força atuando em um corpo à medida que se move a distância 𝑑. Dado que a força é medida em newtons, e a distância é medida em metros, determinar, o trabalho feito em joules pela força para mover o corpo de 𝑑=0 para 𝑑=7m.

  • A 49,5 J
  • B 74,25 J
  • C 99 J
  • D 24,75 J

Q2:

Um corpo se move ao longo do eixo 𝑥 sob a ação de uma força, 𝐹. Dado que 𝐹=(8𝑠+12)N, onde 𝑠 m é o deslocamento da origem, determinar o trabalho feito no corpo por 𝐹 quando o corpo se move 𝑠=7m para 𝑠=8m.

Q3:

Da lei gravitacional universal de Newton, sabemos que um corpo à distância 𝑠 do centro da Terra é afetado por uma força gravitacional tal que 𝐹=𝑘𝑠, onde 𝑘 é uma constante. Assumindo que o raio da Terra é 6‎ ‎371 km, encontrar a magnitude do trabalho necessário para um satélite de massa 793 kg para conseguir a decolagem vertical do solo e alcançar a órbita a uma altitude de 831 km.

Q4:

Uma partícula está se movendo em linha reta sob a ação de uma força 𝐹 dada por 𝐹=2𝜋𝑠2cos onde a força 𝐹 é medida em newtons e o deslocamento 𝑠 é medido em metros. Calcule o trabalho realizado pela força 𝐹 quando a partícula se move de 𝑠=1m a 𝑠=2m.

  • A 4 joules
  • B -6 joules
  • C 4 joules
  • D -2 joules

Q5:

A figura mostra a relação entre uma força 𝐹, medida em newtons, que atua num corpo e a distância 𝑆, em metros, percorrida pelo corpo. Determine o trabalho realizado entre 𝑆=0m e 𝑆=10m.

Q6:

Um bloco se move em linha reta sob a ação de uma força 𝐹=12𝑠+6𝑠+𝑐N, onde 𝑠 metros é o deslocamento do corpo de sua posição inicial. O trabalho feito pela força em mover o bloco de 𝑠=0m para 𝑠=3m é 34 J. Determinar o trabalho realizado por 𝐹 em mover o bloco de 𝑠=3m para 𝑠=6m.

Q7:

Uma força variável 𝐹, medido em Newtons, está atuando em um corpo, onde 𝐹=3𝑠5. Encontre o trabalho feito por essa força no intervalo de 𝑠=4m até 𝑠=5m.

Q8:

Uma partícula move-se retilineamente sob a ação de uma de uma força constante de intensidade 47 N atuando no sentido do movimento. O deslocamento da partícula é dado pela expressão 𝑠(𝑡)=103𝑡+5𝑡𝑐, em que 𝑐 é um vetor unitário paralelo à direção do movimento. Sabendo que o deslocamento é medido em metros, determine o trabalho realizado, em joules, por esta força nos primeiros 9 segundos do movimento.

Q9:

Uma partícula se move em linha reta sob a ação da força 𝐹, onde 𝐹=0,5𝑆 e 𝑆 é medida em metros. Calcule o trabalho realizado pela força 𝐹 quando a partícula se move de 𝑆=0 a 𝑆=10.

  • A100
  • B50
  • C 2 5 2
  • D25

Q10:

Uma partícula se move em linha reta sob a ação da força 𝐹, onde 𝐹=𝜋𝑆sen e 𝑆 é medida em metros. Calcule o trabalho realizado pela força 𝐹 quando a partícula se move de 𝑆=0 a 𝑆=12.

  • A 2 𝜋 J
  • B 2 J
  • C 3 2 J
  • D 1 𝜋 J
  • E 1 2 J

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