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.

  • A25 joules
  • B25 joules
  • C50 joules
  • D50 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.

  • A𝑊=2,21×10energias
  • B𝑊=1,8×10energias
  • C𝑊=2,21×10joules
  • D𝑊=1,8×10joules
  • E𝑊=180energias

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.

  • A1,23×10 joules
  • B4,70×10 joules
  • C1,07×10 joules
  • D4,59×10 joules
  • E6,15×10 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.

  • A𝑊=6,71×10energias
  • B𝑊=2,67×10energias
  • C𝑊=69,90energias
  • D𝑊=2,62×10energias
  • E𝑊=1,76energias

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.

  • A32 J
  • B16 J
  • C8 J
  • D163 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 segundos 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.

  • A367 s
  • B927 s
  • C187 s
  • D1827 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.

  • A𝑊=506joules, 𝑊=982joules
  • B𝑊=502joules, 𝑊=982joules
  • C𝑊=506joules, 𝑊=986joules
  • D𝑊=506joules, 𝑊=982joules

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 seu filho em um carrinho de bebê ao longo de uma estrada horizontal aplicando uma força de 7 kgf pela alça do carrinho. A linha de ação da força estava inclinada para baixo em um ângulo de 60 com a horizontal. Dado que a massa do carrinho e do bebê em conjunto era de 22,5 kg e que a resistência ao movimento do carrinho era de 3,45 kgf, determine o trabalho realizado pelo resultante das forças em um minuto. Dê sua resposta em kgf⋅m. Tome a aceleração devido à gravidade 𝑔=9,8/ms.

Q18:

Um homem percorreu uma distância horizontal de 8 m, puxando uma caixa para cima de um plano inclinado usando uma corda. Qual é o trabalho realizado pela corda se a tensão na corda é 90 N e o ângulo de inclinação do plano inclinado tem tangente 512? Dê sua resposta aproximada a 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 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 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.

  • A7,83×10 joules
  • B7,66×10 joules
  • C1,79×10 joules
  • D2,05×10 joules
  • E1,02×10 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.

  • A𝑊=2763,6joules
  • B𝑊=5527,2joules
  • C𝑊=2509,3joules
  • D𝑊=11054,4joules
  • E𝑊=0

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.

  • A𝑙=16,33m, 𝑅=183,75kgf
  • B𝑙=32m, 𝑅=93,75kgf
  • C𝑙=190m, 𝑅=15,79kgf
  • D𝑙=160m, 𝑅=18,75kgf

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.

  • A1,79×10 joules
  • B2,59×10 joules
  • C1,82×10 joules
  • D5,18×10 joules
  • E2,41×10 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 segundos. Considere 𝑔=9,8/ms.

  • A𝑊=64joules, 𝑊=34joules
  • B𝑊=624,26joules, 𝑊=336,14joules
  • C𝑊=1249joules, 𝑊=672joules
  • D𝑊=127joules, 𝑊=617joules

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