Lista de Exercícios Resolvidos de Trabalho
Um disco horizontal gira em torno de um eixo vertical que passa pelo seu centro, com velocidade angular constante. Coloca-se um corpo de pequenas dimensões e massa sobre o disco a uma distância de do seu centro. Verifica-se que o atrito entre o corpo e a superfície do disco é suficiente para que ele permaneça na mesma posição do disco em que foi colocado. Ou seja, ele não desliza sobre o disco. O disco dá uma volta completa no intervalo de tempo . Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre o corpo e a mesa é , o trabalho realizado pela força de atrito numa volta completa é igual a:
A figura mostra uma bola de massa rolando sem deslizamento numa trajetória espiral descendente no interior de um cone oco e numa região de campo gravitacional uniforme . O trabalho realizado pela força de contato da parede sobre a bola é:
(a) zero.
(b) depende da aceleração gravitacional local e da massa da bola.
(c) depende da forma da trajetória espiral
(d) positivo.
(e) negativo.
Ver solução completaUma partícula move-se no plano em uma trajetória retilínea ao longo do eixo , da origem ao ponto , e a seguir ao longo de uma trajetória retilinea do ponto ao ponto , como indicado na figura. Durante todo o percurso agem sobre a partícula três forças constantes , e de mesmo módulo. Os ângulos que as forças , e fazem com o eixo são, respectivamente, , e . Denotando os respectivos trabalhos das três forças em todo o percurso de a por , e , podemos afirmar que
- , e ;
- , e ;
- , e ;
- , e ;
- O trabalho realizado por cada uma das três forças é o mesmo.
Uma partícula de sofre um deslocamento de Durante esse deslocamento , uma força constante atua sobre a partícula.
- Determine o trabalho realizado por para esse deslocamento.
- Determine a componente de na direção desse deslocamento.
Uma caixa de é levantada de uma altura de , a partir do repouso, por uma força aplicada vertical de . Encontre o trabalho realizado sobre a caixa pela força aplicada.
Ver solução completaUma partícula move-se no plano horizontal sob a ação de uma força constante . Em um dado instante a sua posição é e em um instante posterior a sua posição é , onde e são constantes. O trabalho realizado por essa força do instante inicial ao final é
- ;
- ;
- ;
- ;
- ;
Um disco horizontal gira em torno de um eixo vertical que passa pelo seu centro, com velocidade angular constante. Coloca-se um corpo de pequenas dimensões e massa sobre o disco a uma distância de do seu centro. Verifica-se que o atrito entre o corpo e a superfície do disco é suficiente para que ele permaneça na mesma posição do disco em que foi colocado. Ou seja, ele não desliza sobre o disco. O disco dá uma volta completa no intervalo de tempo . Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre o corpo e a mesa é , o trabalho realizado pela força de atrito numa volta completa é igual a:
Um bloco desce um plano inclinado com velocidade constante. Atuam sobre o bloco, além da força peso, apenas as forças normal e de atrito devidas ao contato entre o bloco e a superfície do plano. Considere as seguintes afirmativas:
I – O trabalho realizado pela força resultante sobre o bloco após ele realizar um deslocamento sobre o plano é nulo.
II – O trabalho realizado pela força peso após ele realizar um deslocamento sobre o plano é nulo.
III – O trabalho realizado pela força de atrito após ele realizar um deslocamento sobre o plano é negativo.
Dentre as afirmativas acima estão corretas apenas
a) I e III
b) II
c) I
d) III
e) I e II
f) II e III
g) I, II e III
h) nenhuma está correta
Ver solução completaDuas molas idênticas, de constante elástica e comprimento relaxado , estão conectadas a um bloco, conforme ilustrado na figura . Nesta configuração, as molas estão estendidas a um comprimento . Uma força externa é capaz de arrastar o bloco para a direita, percorrendo uma distância , e mantê-lo nesta posição (ver figura ). Calcule o trabalho realizado pela força externa sobre o bloco.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Ver solução completaUm bloco desce um plano inclinado com velocidade constante. Atuam sobre o bloco, além da força peso, apenas as forças normal e de atrito devidas ao contato entre o bloco e a superfície do plano. Em um deslocamento que o bloco realiza sobre o plano, pode-se afirmar que:
(a) O trabalho realizado pela força de atrito é positivo.
(b) O trabalho realizado pela força peso é negativo.
(c) O trabalho realizado pela força resultante sobre o bloco é positivo.
(d) O trabalho realizado pela força resultante sobre o bloco é nulo.
(e) O trabalho realizado pela força normal é negativo.
Ver solução completaA figura mostra uma bola de massa rolando sem deslizamento numa trajetória espiral descendente no interior de um cone oco e numa região de campo gravitacional uniforme . O trabalho realizado pela força de contato da parede sobre a bola é:
(a) zero.
(b) depende da aceleração gravitacional local e da massa da bola.
(c) depende da forma da trajetória espiral
(d) positivo.
(e) negativo.
Ver solução completaA figura mostra dois caminhos ( e ) ao longo dos quais uma partícula é levada da origem até o ponto . Nessa região há uma força . Pode-se dizer do trabalho realizado por :
(a) que depende da massa da partícula.
(b) que é maior ao longo do caminho .
(c) que ao longo de e são iguais numericamente à área do triângulo delimitado pelos 2 caminhos.
(d) que é igual para os dois caminhos.
(e) que é maior ao longo do caminho .
Ver solução completaInicialmente um carro de massa desloca-se na direção com velocidade . Para desviar de um obstáculo aplica-se uma força constante . O carro sofre um deslocamento num intervalo de tempo entre os pontos A e B, conforme indicado na figura abaixo. Escolha o item correspondente ao trabalho realizado por entre os pontos A e B.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
Ver solução completaConsiderando o trabalho realizado por uma força , entre a origem e o ponto ao longo dos caminhos:
- Primeiro ao longe de e depois ao longo de
- Primeiro ao longo de e depois ao longo de
Podemos afirmar que:
Se uma força é sempre perpendicular à direção do movimento de um objeto, essa força não muda a energia cinética do objeto. Sobre esta afirmação, é correto dizer que:
(a) A afirmação é sempre falsa
(b) A afirmação é sempre verdadeira
(c) A afirmação é verdadeira somente quando a força é conservativa
(d) A afirmação é falsa quando a força não é conservativa
(e) A afirmação é verdadeira somente se o objeto percorre uma curva fechada
Ver solução completaO gráfico mostra a componente de uma força aplicada a um corpo ao longo do deslocamento como uma função da magnitude do deslocamento. Determine o trabalho realizado pela força durante o intervalo de 2 a 10 m.
(A) 140 J
(B) 180 J
(C) 195 J
(D) 200 J
(E) 560 J
Ver solução completaUm bloco é puxado por um fio por 7,0 m por uma superfície horizontal sem atrito, conforma a figura. A tensão no fio é de 40 N e o trabalho realizado por esta força sobre o bloco é igual a 247 J. Qual é o ângulo θ que o fio faz com a horizontal?
(A) 28°
(B) 45°
(C) 51°
(D) 62°
(E) 88°
Ver solução completaUm bloco de massa m desce de uma distância d ao longo de uma superfície plana inclinada, fixa ao solo, que faz um ângulo θ com a horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície vale μ. Os trabalhos realizados pelas forças gravitacional (), normal () e força de atrito () valem, respectivamente:
a)
b)
c)
d)
e)
Ver solução completaO Trabalho realizado por uma força constante é positivo se:
a componente da força na direção e sentido do deslocamento é positiva.
o ângulo entre a força e o deslocamento é maior que .
o produto escalar entre a força e o deslocamento é negativo.
o ângulo entre a força e o deslocamento é maior que .
a componente da força na direção e sentido do deslocamento é negativa.
Ver solução completaUma partícula de massa move-se ao longo do eixo horizontal sujeita à ação de uma única força , com em metros e em newtons. Inicialmente a partícula encontra-se na posição com velocidade inicial . Qual é a velocidade ao passar pela posição ?
Uma partícula se desloca ao longo do eixo sob a ação de uma força cuja componente é dada por:
Onde está em metros. O trabalho realizado pela força quando a partícula se desloca da origem até é igual a:
Ver solução completa. Um bloco de massa é deslocado para cima, por uma força constante, uma distância ao longo de um plano inclinado. O plano está inclinado de em relação à horizontal, e a força faz um ângulo com a vertical. Determine o trabalho realizado pela força ao longo do deslocamento. Utilize o sistema de coordenadas indicado na figura.
Preencha os campos com a sua resposta.
Uma força atua sobre uma partícula cuja trajetória é dada por:
Onde o tempo é dado em segundos.
O trabalho realizado pela forma sobre a partícula no intervalo de tempo entre e é igual a ____ , enquanto a potência aplicacda ao bloco em é igual a ____ .
Ver solução completaUm disco com momento de inércia de e raio de 0,25 gira em torno de um eixo fixo perpendicular ao disco e passando pelo seu centro. Uma força de 2,0 N é aplicada tangencialmente à borda do disco. Até o disco completar meia volta, o trabalho feito pela força é aproximadamente:
a) 10 J
b) 1,6 J
c) 40 J
d) 2,5 J
e) 6,3 J
Ver solução completaUm bloco de massa é deslocado para cima por uma força uma distância ao longo de um plano inclinado. O plano está inclinado de em relação à horizontal, e a força faz um ângulo com a vertical. Determine o trabalho realizado pela força ao longo do deslocamento. Utilize o sistema de coordenadas indicado na figura.
Uma partícula é deslocada de no sentido negativo do eixo x mediante a aplicação da força constante . Qual o trabalho realizado por essa força sobre a partícula?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Ver solução completaUm bloco de parte do repouso sobre um plano inclinado rugoso que faz um ângulo de com a horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano é . Quando o bloco desce ao longo do plano, a energia mecânica do sistema Terra-bloco:
Dado: (capa da prova)
(A) aumenta de ;
(B) diminui de ;
(C) não se altera
(D) diminui de ;
(E) aumenta de ;
Ver solução completaUm bloco de massa está sendo puxado ao longo de uma superfície com atrito. Se é a força externa que puxa o bloco, a força de atrito, a força peso, a força normal e a força resultante, todas elas atuando sobre o corpo, o trabalho de cada uma dessas forças, após o bloco deslocar-se por 2 metros a velocidade constante vale, respectivamente:
(A) , , , , ;
(B) , , , , ;
(C) , , , , ;
(D) , , , , ;
(E) , , , , ;
Ver solução completaUm bloco é puxado por uma distância horizontal ao longo de uma superfície com atrito por uma força constante que faz um ângulo com a horizontal, conforme a figura abaixo. Sabe-se que o módulo da força aplicada é . Considere que o bloco não perde contato com a superfície em nenhum momento.
(a) Determine o trabalho realizado pela força quando .
(b) Calcule o trabalho realizado pela força quando .
(c) Qual é o trabalho realizado pela força peso quando ? Justifique.
Ver solução completaUm pêndulo simples consiste numa massa presa a uma corda de comprimento e de massa desprezível. A massa é solta quando a corda faz um ângulo de com a vertical. Considere os trabalhos realizados pela força peso e pela tensão na corda desde a liberação da massa até o instante em que ela passa pelo ponto mais baixo. Os trabalhos realizados pelo peso () e pela tensão () são, respectivamente
(a) ,
(b) ,
(c) ,
(d) ,
(e) ,
Ver solução completa“Caminhando contra o vento
Sem lenço e sem documento
No sol de quase dezembro
Eu vou...”
Trecho da música “Alegria, Alegria” de Caetano Veloso que concorreu no III Festival da Record, em 1967 - um ícone do movimento Tropicalista.
Imaginemos o homem da canção com massa de e caminhando na direção de uma força de , a força do vento é de , o coeficiente de atrito é de . Os Trabalhos realizados por todas as forças que agem sobre o homem quando ele se descola em , são:
(a) e .
(b) e
(c) e .
(d) e .
(e) e .
Ver solução completaA força de módulo atua sobre um objeto formando um ângulo constante de com a direção do deslocamento do objeto. Se o deslocamento é de , o trabalho realizado pela força, em joules, é igual a: (Dado: )
- 100
- 150
- 125
- 260
- 300
“Caminhando contra o vento
Sem lenço e sem documento
No sol de quase dezembro
Eu vou...”
Trecho da música “Alegria, Alegria” de Caetano Veloso que concorreu no III Festival da Record, em 1967 - um ícone do movimento Tropicalista.
Imaginemos o homem da canção com massa de e caminhando na direção de uma força de , a força do vento é de , o coeficiente de atrito é de . Os Trabalhos realizados por todas as forças que agem sobre o homem quando ele se descola em , são:
(a) e .
(b) e
(c) e .
(d) e .
(e) e .
Ver solução completaBia está puxando sua mochila de rodinhas (sem atrito) para ir para a escola. Num determinado trecho, ela sobe uma rua com inclinação de graus aplicando uma força de . Nesse trecho, ela percorre uma trajetória cuja componente horizontal é de . Determine a componente horizontal do trabalho (em Joules) realizado sobre a mochila.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Ver solução completaA personagem das tirinhas de Maurício de Souza, Mônica, é lembrada por sua grande força muscular. Imaginemos, que ela, aplique uma força, que faça com que seus amigos Xaveco, Cascão e Cebolinha que estavam sentados em um balanço, sejam arremessados do balanço com uma grande velocidade. Essa situação está associada à:
(a) Energia Cinética e Energia Potencial.
(b) Trabalho e Energia Cinética.
(c) Transformação de Energia.
(d) Conservação de Energia.
(e) Trabalho e Energia Potencial.
Ver solução completaUm objeto de desloca-se numa trajetória retilínea de acordo com a equação horária dos espaços , onde é medido em metros e em segundos. Calcule o trabalho realizado pela força resultante que atua sobre o objeto durante um deslocamento de .
(a)
(b) .
(c)