Trabalho e Energia - 20 Exercícios com gabarito

01. (UFSM-RS) Um homem empurra um caixote de 10 kg com velocidade constante de 2 m/s, durante 6 s. Considerando 10 m/s² a aceleração da gravidade e 0,1 o coeficiente de atrito entre a caixa e o assoalho, o trabalho realizado pelo homem, em joules, é de:
a) - 120 
b) - 2
c) zero 
d) 2
e) 120

02. (FAM-SP) Uma carroça trafega com velocidade de √3 m/s, puxada por um homem que exerce sobre ela uma força de intensidade 90 N, inclinada de 30º em relação à horizontal. O trabalho realizado pela força
aplicada pelo homem durante 5 min é:
a) 146000 J 
b) 80000 J 
c) 120000 J 
d) 40500 J
e) 67500 J

03. (Fatec-SP) No Sistema Internacional, a unidade de potência é watt (W). Usando apenas unidades das grandezas fundamentais, o watt equivale a:
a) kg m/s 
b) kg m²/s
c) kg m/s²  
d) kg m²/s²
e) kg m²/s³

04. (Uniderp-MS) Um guindaste levanta uma caixa de 500 kg a uma altura de 5 m, em 50 s, com velocidade constante. Considerando-se a ação da gravidade local g 5 10 m/s², pode-se afirmar que a potência do guindaste, nesse percurso, é igual, em W, a:
a) 600 
b) 500 
c) 400 
d) 300
e) 200

05. (Uncisal-AL) Um motor de potência 125 W deve erguer um peso de 100 N a uma altura de 10 m. Nessas condições, a operação deverá durar, em segundos:
a) 8 
b) 9 
c) 10 
d) 11
e) 12

06. (Unilasalle-RS) Em uma fábrica de bebidas, uma esteira com garrafas cheias move-se com velocidade constante de 0,5 m/s. Se a potência média dissipada pela esteira, nesse processo, é de cerca de 50kW, a força constante necessária para manter esse movimento é de:
a) 250 N 
b) 500 N 
c) 2500 N 
d) 10000 N
e) 100000 N

07. (Vunesp-SP) Um automóvel de massa 1200 kg percorre um trecho de estrada em aclive, com inclinação de 308 em relação à horizontal, com velocidade constante de 60km/h. Considere que o movimento seja retilíneo e despreze as perdas por atrito. Tomando g = 10 m/s². A potência desenvolvida pelo veículo será de:
a) 30 kW 
b) 50 kW 
c) 60 kW 
d) 100 kW
e) 120 kW

08. (Unifesp-SP) Uma criança de massa 40 kg viaja no carro dos pais, sentada no banco de trás, presa pelo cinto de segurança. Num determinado momento, o carro atinge a velocidade de 72 km/h. Nesse instante, a energia cinética dessa criança é:
a) igual à energia cinética do conjunto carro mais passageiros.
b) zero, pois fisicamente a criança não tem velocidade; logo, não tem energia cinética.
c) 8000 J em relação ao carro e zero em relação à estrada.
d) 8000 J em relação à estrada e zero em relação ao carro.
e) 8000 J, independentemente do referencial considerado, pois a energia é um conceito absoluto.

09. (UEL-PR) Ao consumir uma barra de chocolate de 100 g, o organismo humano recebe, em média, um acréscimo de 500 kcal. A velocidade que um automóvel de massa 836 kg deve ter para que sua energia cinética seja equivalente à energia ingerida com o consumo da barra de chocolate é, aproximadamente: (Dado: 1 cal = 4,18 J.)
a) 10 km/h 
b) 25 km/h 
c) 70 km/h 
d) 120 km/h
e) 250 km/h

10. (PUC-MG) Um bloco de massa m = 1,0 kg desloca-se numa superfície polida com energia cinética igual a 180 J, quando penetra numa região rugosa. A dissipação de energia devida ao atrito vale 10% de energia cinética inicial. A velocidade, no fim do trecho rugoso, é:
a) 14 m/s 
b) 15 m/s 
c) 16 m/s 
d) 18 m/s
e) 20 m/s

11. (Mack-SP) Um automóvel de 1000 kg está submetido a uma resultante de forças que lhe proporciona uma variação de velocidade ao longo de um trecho retilíneo da estrada. Entre os instantes To = 0s e T1 = 10s, a velocidade escalar do automóvel varia, uniformemente, de 36 km/h para 108 km/h. A potência média dessa resultante de forças, no referido intervalo de tempo, é:
a) 40 kW 
b) 51,84 kW 
c) 72 kW 
d) 400 kW
e) 518,4 kW

12.  (EEM-SP) Um bloco de massa m 5 10 kg desce, sem atrito, um plano inclinado que forma um ângulo de 308 com a horizontal. Percorre nesse movimento a distância L 5 20 m. Calcule o trabalho realizado pela força peso. (Adote g = 10 m/s². Dados: sen 30º = 0,50; cos 30º = 0,87.)
A) 1000J
B) 1020J
C) 2000J
D) 1500J
E) 3000J

13. (Fatec-SP) Um atleta de 60kg, no salto com vara, consegue atingir uma altura de 5m. Pode-se dizer que ele adquiriu uma energia potencial gravitacional, em relação ao solo, de aproximadamente:
a) 12J 
b) 300J 
c) 3000J 
d) 6000J
e) n.d.a.

14. (Fuvest-SP) Uma rampa forma um ângulo de 30º com a horizontal. Nessa rampa um homem percorre uma distância de 4m levando um carrinho de mão onde se encontra um objeto de 60kg.
Qual a maior energia potencial que o objeto pode ganhar?
a) 1200J 
b) 600J 
c) 100J 
d) 150J
e) 300J

15. (Esam-RN) Um objeto de massa 3,0 kg move-se sobre uma superfície horizontal com velocidade constante de 2,0 m/s e colide com uma mola fixa a uma parede, que exerce a força F. Considere F = 100 x, em que F = intensidade da força, em newtons; x = compressão da mola, em metros. Quando x = 0,10 m, a energia potencial da mola é, em joules:
a) 10,0 
b) 6,0 
c) 2,5 
d) 2,0
e) 0,50

16. (Efoa-MG) Em uma situação real atuam sobre um corpo em queda o seu peso e a força de atrito com o ar. Essa última força se opõe ao movimento do corpo e tem o módulo proporcional ao módulo da velocidade do corpo. Com base nessas informações, é correto afirmar que:
a) a aceleração do corpo em queda cresce continuamente.
b) a aceleração do corpo em queda é constante.
c) para uma queda suficientemente longa, a força de atrito atuando no corpo torna-se maior do que o peso do corpo.
d) a energia mecânica do corpo em queda é conservada.
e) para uma queda suficientemente longa, a resultante das forças sobre o corpo tende a zero.

17. (UFG-GO) “Chuva, choveu, goteira pingou”
Ao atingir o solo, caso não existisse a resistência do ar, qual seria — em quilômetro por hora — a velocidade de uma gota de chuva que “caísse” de uma altura de 500m? Adote g = 10 m/s2 e resolva esse item por conservação de energia.
A) 300 Km/h
B) 320 Km/h
C) 360 Km/h
D) 400 Km/h
E) 460 Km/h

18. (Unimep-SP) Uma bolinha de massa de 100g é abandonada a 1,0 m de altura. Após rebater no solo, ela retorna à altura de 80cm. Considerando desprezível a resistência do ar, a energia mecânica da bolinha dissipada ao se chocar com o solo foi de: (Use g = 10 m/s².)
a) zero 
b) 0,20 J 
c) 1,0 J 
d) 0,80 J
e) 1,8 J

19. (Unicamp-SP) Uma pesquisa publicada no ano passado identifica um novo recordista de salto em altura entre os seres vivos. Trata-se de um inseto, conhecido como cigarrinha-da-espuma, cujo salto é de 45 cm de altura. Qual é a velocidade vertical da cigarrinha no início de um salto?
A) 3 m/s
B) 2 m/s
C) 1 m/s
D) 1,5 m/s
E) 2,5 m/s

20. (UFPE) Um projétil é lançado obliquamente no ar, com velocidade inicial Vo = 20 m/s, a partir do solo. No ponto mais alto de sua trajetória, verifica-se que ele tem velocidade igual à metade de sua velocidade inicial. Qual a altura máxima, em metros, atingida pelo projétil? (Despreze a resistência do ar.)
A) 5m
B) 10m
C) 12m
D) 15m
E) 20m

GABARITO
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16
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