Questões de Concurso sobre Trabalho e Energia

O princípio da conservação de energia afirma que “A energia não pode ser criada ou destruída; pode apenas ser transformada de uma forma para outra, com sua quantidade total permanecendo constante”. Com base neste princípio, se um corpo tem inicialmente 70 joules de energia e, após certo tempo, essa energia reduziu-se a 50 joules, podemos afirmar que:

O módulo do trabalho resultante realizado sobre uma bola de aço de 80 N quando você a carrega horizontalmente através de uma sala de 5m de comprimento é:

Um caminhão de massa m = 900 kg move-se com velocidade V_A = 8 m/s, quando colide com um muro de tijolos, atravessando-o e emergindo do outro lado, com velocidade V_B = 3 m/s. Calcule a energia cinética do caminhão depois da colisão. Qual o valor em módulo do trabalho realizado sobre o caminhão pelo muro de tijolos?

O trabalho realizado pelo campo de forças $\overrightarrow{F}$ = x$\overrightarrow{i}$ + z$\overrightarrow{j}$ + y$\overrightarrow{k}$ para mover uma partícula ao longo da curva $r$($t$) = -2$t$$\overrightarrow{i}$ + $t$²$\overrightarrow{j}$ + $t^3$$\overrightarrow{k}$ com 0 $\le$ t $\le$ 1 é:

Uma mola tem um comprimento normal de 10 centímetros, Se uma força de 8 Newtons é necessária para distender a mola em 2 centímetros, qual será o trabalho realizado ao se alongar a mola em 6 centímetros ?

Observe a figura a seguir.

Uma força F dada por $F=\frac{s^2}{2}+1$ Newtons, conforme figura acima, age numa partícula P no eixo S e move a partícula de S = 2 metros até S = 6 metros. Sendo assim, a quantidade de trabalho realizado s

Uma força resultante constante, paralela ao deslocamento, atua sobre um objeto de massa m, desde o instante t_i, onde o módulo da velocidade é 2v, até o instante t_f, onde o módulo da velocidade é 3v. O módulo do trabalho realizado por esta força é dado por:

Ao escutar a sirene de emergência, tocando no meio da madrugada, um soldado do corpo de bombeiros, que estava descansando no segundo andar do dormitório, levanta da cama e escorrega pelo mastro de 6,00 m de altura. Graças às forças dissipativas sobre o seu corpo, cujo valor médio é 640 N, o jovem soldado de 80,0 kg chega ao solo em segurança, em apenas 2,45 s. O módulo da aceleração da gravidade local é 10,0 m/ s²

Considerando que a velocidade inicial de queda do soldado seja nula, a energia dissipada durante o escorregamento pelo mastro vale

Usando uma simulação de computador, um grupo de estudantes realizou o seguinte experimento. Primeiro, eles aqueceram um gás contido em um cilindro dotado de um êmbolo móvel, como mostrado na figura.

Em seguida, repetiram o experimento, provocando a mesma elevação de temperatura do gás, mas mantendo seu volume constante.

A respeito do experimento, os estudantes formularam as seguintes conclusões:

( ) A variação da energia interna do gás foi a mesma nas duas situações.

( ) O calor fornecido ao gás, na primeira situação, foi igual ao fornecido na segunda.

( ) O trabalho realizado pelo gás foi maior na primeira situação.

Analisando as afirmativas acima, marque (V) para verdadeiro ou (F) para Falso.

A sequência correta é

Um móvel de massa 2,0 kg, movendo-se horizontalmente com velocidade de 10 m/s, colide com outro móvel de massa 3,0 kg inicialmente em repouso.

A porcentagem da máxima energia cinética perdida na colisão é

Considere um gás ideal, colocado no interior de êmbulo a uma temperatura de 27 °C e à pressão de 10N/m², em um volume de 5m³. Suponha que esse gás sofra uma expansão isobárica e sua temperatura atinja o triplo do valor inicial. Assinale a opção que apresenta o trabalho realizado sobre o gás , em joules.

Um professor precisa deslocar uma televisão com um aparelho de DVD, que estão sendo utilizados em uma aula interativa, de uma sala para a outra. Sabendo que os objetos pesam 50 kg no total e a distância de um local para o outro é de, exatamente, 20 metros, adotando g=10m/s², calcule o trabalho que esse professor fará pela força aplicada nos objetos:

Uma análise criteriosa do desempenho de Usain Bolt na quebra do recorde mundial dos 100 metros rasos mostrou que, apesar de ser o último dos corredores a reagir ao tiro e iniciar a corrida, seus primeiros 30 metros foram os mais velozes já feitos em um recorde mundial, cruzando essa marca em 3,78 segundos. Até se colocar com o corpo reto, foram 13 passadas, mostrando sua potência durante a aceleração, o momento mais importante da corrida. Ao final desse percurso, Bolt havia atingido a velocidade máxima de 12 m/s.

Disponível em: http://esporte.uol.com.br. Acesso em: 5 ago. 2012 (adaptado).

Supondo que a massa desse corredor seja igual a 90 kg, o trabalho total realizado nas 13 primeiras passadas é mais próximo de:

Um pedreiro deixa cair uma massa de 1,30 quilogramas de cimento fresco do terceiro andar. Esse cimento atinge o solo dez metros abaixo, em uma colisão totalmente inelástica. Considerando que 10% da energia se dissiparam na forma de som, e o restante foi transferido para o solo na forma de calor, assinale a alternativa que corresponde à energia térmica absorvida pelo solo (considerar g = 9,8 m/s² ).

Considere que uma bala de 10 gramas de massa é disparada por um revólver a 300 m/s. Considere que uma bala exatamente igual é deixada cair do alto de prédio de 250 metros de altura. Assinale a alternativa que corresponde à relação entre a energia cinética imediatamente após a bala ser disparada (Ed) e no instante que a outra bala atinge o solo após a queda (Eq). Considerar g = 10 m/s² e desprezar o atrito com o ar em ambos os casos.

Um homem de 80 kg salta de uma janela para uma rede, que se encontra a 7,2 m abaixo da janela, estrategicamente posicionada a fim de recebê-lo. A rede se estica, afundando 1,0 m na vertical antes de o homem parar completamente e a rede arremessá-lo novamente para cima. O valor do trabalho, em joules, realizado pela força resultante sobre o homem durante a queda da janela até o momento em que a rede está em sua posição mais esticada, e do impulso, em N.s, transmitido pela força resultante sobre o homem enquanto ele está em contato com a rede, sendo freado, são, respectivamente:

Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que há dentro e depois fecha a porta dessa geladeira. Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas só consegue fazer isso depois de exercer uma força mais intensa do que a habitual.

A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o(a)

Um carro solar é um veículo que utiliza apenas a energia solar para a sua locomoção. Tipicamente, o carro contém um painel fotovoltaico que converte a energia do Sol em energia elétrica que, por sua vez, alimenta um motor elétrico. A imagem mostra o carro solar Tokai Challenger, desenvolvido na Universidade de Tokai, no Japão, e que venceu o World Solar Challenge de 2009, uma corrida internacional de carros solares, tendo atingido uma velocidade média acima de 100 km/h.

Disponível em: www.physics.hku.hk. Acesso em: 3 jun. 2015.

Considere uma região plana onde a insolação (energia solar por unidade de tempo e de área que chega à superfície da Terra) seja de 1 000 W/m², que o carro solar possua massa de 200 kg e seja construído de forma que o painel fotovoltaico em seu topo tenha uma área de 9,0 m² e rendimento de 30%.

Desprezando as forças de resistência do ar, o tempo que esse carro solar levaria, a partir do repouso, para atingir a velocidade de 108 km/h é um valor mais próximo de

Calcule o trabalho mecânico total, em joules, realizado na movimentação de um objeto, na direção anti-horária e na trajetória de uma volta completa em torno da circunferência x² + y² = 4, sabendo que o movimento do objeto é causado pela ação de uma força, em newtons, F(x , y) = (-y/(x²+y²), x/(x²+y²)), com ( x , y ) $\in$ U = R² - {(0,0)}. A seguir, assinale a opção correta.