Atividade: O Trabalho Feito por uma Força Constante

Nesta atividade, nós vamos praticar o trabalho realizado por uma força constante sobre uma partícula em movimento horizontal ou vertical.

Q1:

Calcule o trabalho realizado por uma força de 5 N que atua num corpo que se moveu 10 m para norte se a força atuava 30sudoeste. Indique a sua resposta em joules.

  • A 25 joules
  • B 2 5 joules
  • C 5 0 joules
  • D 50 joules

Q2:

Um corpo de massa 0,9 kg moveu-se uma distância de 25 cm enquanto acelerava a 8 cm/s2. Encontre o trabalho feito 𝑊.

  • A 𝑊 = 2 , 2 1 × 1 0 e n e r g i a s
  • B 𝑊 = 1 , 8 × 1 0 e n e r g i a s
  • C 𝑊 = 2 , 2 1 × 1 0 j o u l e s
  • D 𝑊 = 1 , 8 × 1 0 j o u l e s
  • E 𝑊 = 1 8 0 e n e r g i a s

Q3:

Um carro de massa 1,5 toneladas estava subindo um declive inclinado em relação a horizontal, cujo seno é 0,3. A magnitude da resistência ao movimento do carro era de 7 kgf por tonelada. Se o carro começasse a se mover do repouso e acelerasse uniformemente por 15 segundos até que atingisse uma velocidade de 50 km/h, encontre o trabalho feito pela força motriz enquanto o carro estava acelerando. Considere a aceleração da gravidade 𝑔=9,8/ms.

  • A 𝑊 = 4 , 7 0 × 1 0 joules
  • B 𝑊 = 1 , 0 7 × 1 0 joules
  • C 𝑊 = 6 , 1 5 × 1 0 joules
  • D 𝑊 = 1 , 2 3 × 1 0 joules
  • E 𝑊 = 4 , 5 9 × 1 0 joules

Q4:

Uma partícula move-se em linha reta sob ação de uma força de 685 dinas atua no sentido do movimento. Determine o trabalho realizado 𝑊 pela força num deslocamento de 390 cm. Considere a aceleração gravítica 𝑔=9,8/ms.

  • A 𝑊 = 6 , 7 1 × 1 0 e n e r g i a s
  • B 𝑊 = 2 , 6 7 × 1 0 e n e r g i a s
  • C 𝑊 = 6 9 , 9 0 e n e r g i a s
  • D 𝑊 = 2 , 6 2 × 1 0 e n e r g i a s
  • E 𝑊 = 1 , 7 6 e n e r g i a s

Q5:

A figura mostra uma força 𝐹 de intensidade 2 N e o deslocamento 𝑠=16m percorrido por um corpo sob a ação da força. Determine o trabalho realizado pela força.

  • A 32 J
  • B 1 6 J
  • C 8 J
  • D 1 6 3 J

Q6:

Calcule o trabalho realizado por uma força de 13 N que atua num corpo que se move 40 m para norte se a força atuava em direção a sul. Indique a resposta em joule.

Q7:

Uma força atuou num corpo de massa 400 g que esteve em repouso, levando-o a acelerar a 36 cm/s2. Se o trabalho realizado por esta força era 0,72 joules, determine a distância percorrida pelo corpo.

Q8:

Um carro move-se numa estrada a direito com velocidade constante de 12 km/h. Dado que a força gerada pelo motor do carro é 36 kgf, determine o trabalho realizado pela resistência da estrada durante um minuto.

Q9:

Uma força horizontal 𝐹 começou a atuar num corpo de massa 4,5 kg que estava em repouso num plano horizontal. Dado que o corpo percorreu uma distância de 216 cm em 2 segundo contra uma resistência constante igual a 25 do peso do corpo, determine o trabalho realizado pela força 𝐹. Considere 𝑔=9,8/ms.

Q10:

Um corpo de massa 5 kg é arrastado através de um plano horizontal por duas cordas horizontais que fazem um ângulo de 60 um com o outro. A tensão em cada corda é de 4932 N. Dado que o corpo começou a se mover do repouso contra uma força resistiva igual ao seu peso, determine o tempo para a resultante fazer 396,9 joules de trabalho. Assuma a aceleração devido à gravidade 𝑔=9,8/ms.

  • A 3 6 7 s
  • B 9 2 7 s
  • C 1 8 7 s
  • D 1 8 2 7 s

Q11:

Um corpo de massa 27 kg foi colocado no topo de um plano inclinado de altura 4,5 m. Deslizou pela linha do maior declive até chegar ao fundo do plano. Calcular o trabalho realizado pelo peso deste corpo, dado que a aceleração devida à gravidade 𝑔=9,8/ms.

Q12:

Um corpo de massa 52 kg foi colocado em um plano inclinado em um ângulo de 30 com a horizontal. Uma força de magnitude 252 N agiu no corpo fazendo com que ele se mova 4 m para cima no plano. A linha de ação da força foi inclinada em um ângulo de 30 para a linha de maior declive do plano e fica no mesmo plano vertical que contém esta linha. Determinar o trabalho realizado pela força 𝑊 sobre este deslocamento e o trabalho realizado pela gravidade 𝑊. Assuma 𝑔=9,8/ms.

  • A 𝑊 = 5 0 6 j o u l e s , 𝑊 = 9 8 2 j o u l e s
  • B 𝑊 = 5 0 2 j o u l e s , 𝑊 = 9 8 2 j o u l e s
  • C 𝑊 = 5 0 6 j o u l e s , 𝑊 = 9 8 6 j o u l e s
  • D 𝑊 = 5 0 6 j o u l e s , 𝑊 = 9 8 2 j o u l e s

Q13:

Um corpo de massa 900 g foi projetado verticalmente para cima em 6,4 m/s. Encontre o trabalho realizado pelo peso do corpo durante os primeiros 5 segundos do movimento do corpo. Assuma 𝑔=9,8/ms.

Q14:

Um bonde foi puxado 15 m ao longo de seu trilho, por uma corda fazendo um ângulo de 21 com a pista. Dado que a tensão na corda era 193 kgf, encontre o trabalho feito pela tensão em joules. Tome a aceleração devido à gravidade 𝑔=9,8/ms.

Q15:

Um corpo de massa 111 g estava repousando em um plano horizontal. Uma força horizontal atuou no corpo fazendo com que acelerasse a 14 cm/s2. Se a resistência ao movimento do corpo fosse 5 gf, encontrar o trabalho feito pela força sobre um deslocamento de 1 m. Assuma a aceleração devido à gravidade 𝑔=9,8/ms.

Q16:

Um carro de massa 800 kg começou a mover-se em linha reta numa secção horizontal de uma estrada. Acelerou uniformemente a 40 cm/s2 sob a ação de uma força motriz 𝐹. O trabalho realizado por esta força nos primeiros 7 segundos era 966 kgf⋅m. Determine o trabalho realizado pela resistência ao movimento de um carro. Considere a aceleração da gravidade 𝑔=9,8/ms.

Q17:

Um pai começou a empurrar a sua criança num carrinho de bebé numa estrada horizontal aplicando uma força de 7 kgf na pega do carrinho. A linha de ação da força era inclinada para baixo num ângulo de 60 em relação à horizontal. Sabendo que a massa conjunta do carrinho e do bebé era 22,5 kg, e que a resistência ao movimento do carrinho era 3,45 kgf, determine o trabalho realizado pela resultante das forças no primeiro minuto. Considere a aceleração da gravidade 𝑔=9,8/ms.

Q18:

Um homem puxa uma caixa até uma inclinação que tem uma tangente 512, através de uma distância de 8 m. Qual é o trabalho feito se a tensão na corda é de 90 N? Dê sua resposta para duas casas decimais.

Q19:

Uma partícula moveu-se 100 cm para cima na reta de maior declive de um plano inclinado um ângulo de 15 em relação à horizontal. Dado que a partícula se movia sob ação de uma força de 20 N cuja linha de ação estava inclinada para cima a 40 da horizontal, determine o trabalho realizado por esta força.

Q20:

Um corpo de massa 390 g é colocado no topo de um plano inclinado de altura 20 cm e comprimento 40 cm. Se a resistência ao movimento do corpo é de 161 gf, encontre o trabalho feito para o corpo alcançar o fundo do plano. Assuma 𝑔=9,8/ms.

Q21:

Um carro de 2,5 toneladas está subindo um plano inclinado com a horizontal em um ângulo cujo seno é igual a 0,3. A resistência ao seu movimento é de 7 kgf por tonelada de sua massa. Dado que o carro começou a se mover do repouso e acelerou uniformemente por 15 segundos até que atingiu uma velocidade de 50 km/h, determine o trabalho realizado pelo peso do carro enquanto o carro estava acelerando. Tome a aceleração devido à gravidade de 𝑔=9,8/ms.

  • A 7 , 8 3 × 1 0 joules
  • B 7 , 6 6 × 1 0 joules
  • C 1 , 7 9 × 1 0 joules
  • D 2 , 0 5 × 1 0 joules
  • E 1 , 0 2 × 1 0 joules

Q22:

Um homem andava ao longo de uma estrada inclinada num ângulo de 27 em relação à horizontal. Ele deslocou-se 188 metros num sentido e depois regressou ao ponto de partida. Dado que a resistência ao seu movimento era constante 3 kgf e a aceleração gravítica 𝑔=9,8/ms, determine o trabalho realizado pela força de resistência 𝑊 durante todo o passeio.

Q23:

Um trem de massa 40 toneladas subiu uma seção da pista inclinada com a horizontal em um ângulo cujo seno é 0,2 a uma velocidade constante. O trabalho feito pela força do motor para chegar ao topo da inclinação era 1,4×10 kgf⋅m, enquanto, na mesma distância, o trabalho realizado pela resistência foi 1,2×10 kgf⋅m. Encontre o comprimento da pista 𝑙 e a magnitude da resistência 𝑅 por tonelada da massa do trem. Assuma 𝑔=9,8/ms.

  • A 𝑙 = 1 6 , 3 3 m , 𝑅 = 1 8 3 , 7 5 k g f
  • B 𝑙 = 3 2 m , 𝑅 = 9 3 , 7 5 k g f
  • C 𝑙 = 1 9 0 m , 𝑅 = 1 5 , 7 9 k g f
  • D 𝑙 = 1 6 0 m , 𝑅 = 1 8 , 7 5 k g f

Q24:

Um carro de massa 2,5 toneladas está se movendo em uma estrada horizontal reta. A resistência ao seu movimento é 7 kgf por tonelada de sua massa. Dado que o carro começou a se mover do repouso e acelerou uniformemente por 15 segundos até atingir a velocidade de 50 km/h, determine o trabalho feito pela força de resistência enquanto o carro estava acelerando. Tome a aceleração devido à gravidade 𝑔=9,8/ms.

  • A 1 , 7 9 × 1 0 joules
  • B 2 , 5 9 × 1 0 joules
  • C 1 , 8 2 × 1 0 joules
  • D 5 , 1 8 × 1 0 joules
  • E 2 , 4 1 × 1 0 joules

Q25:

Um pai começou a empurrar o seu filho num carrinho de bebé numa estrada horizontal aplicando uma força de 2,6 kgf à pega do carrinho. A linha de ação da força estava inclinada num ângulo de 60 da horizontal. Sabendo que a massa conjunta do carrinho e do bebé era 24 kg e a resistência ao movimento do carrinho era 0,7 kgf, determine o trabalho 𝑊 realizado pela força que empurra e o trabalho 𝑊 realizado pela resistência da estrada nos primeiros 20 s. Considere 𝑔=9,8/ms.

  • A 𝑊 = 1 2 4 9 J , 𝑊 = 6 7 2 J
  • B 𝑊 = 1 2 7 J , 𝑊 = 6 1 7 J
  • C 𝑊 = 6 4 J , 𝑊 = 3 4 J
  • D 𝑊 = 6 2 4 , 2 6 J , 𝑊 = 3 3 6 , 1 4 J

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