Exercícios sobre trabalho e potência
(Unitau-SP) Um halterofilista eleva um conjunto de barra e anilhas cuja massa total é de 200 kg. Inicialmente, o conjunto estava em equilíbrio estático, apoiado sobre a superfície do piso. O halterofilista eleva o conjunto até uma altura de dois metros em relação ao piso. O movimento de elevação do conjunto foi realizado em um intervalo de tempo de quatro segundos. Considere o módulo da aceleração gravitacional terrestre como 10 m/s2. A potência média gasta pelo halterofilista para elevar o conjunto de barra e halteres foi de:
a) 0,5 x 103 watts
b) 102 watts
c) 103 watts
d) 2 x 103 watts
e) 4 x 103 watts
Letra C
Primeiramente, deve-se determinar o trabalho realizado pelo halterofilista, sabendo que a força feira por ele corresponde ao peso dos objetos levantados.
A potência será determinada pela razão entre o trabalho realizado e o tempo gasto.
(Enem) A usina de Itaipu é uma das maiores hidrelétricas do mundo em geração de energia. Com 20 unidades geradoras e 14 000 MW de potência total instalada, ela apresenta uma queda de 118,4 m e vazão nominal de 690 m3/s por unidade geradora. O cálculo da potência teórica leva em conta a altura da massa de água represada pela barragem, a gravidade local (10 m/s2) e a densidade da água (1 000 kg/m3). A diferença entre a potência teórica e a instalada é a potência não aproveitada.
Disponível em: www.itaipu.gov.br.
Acesso em: 11 maio 2013 (adaptado).
Qual é a potência, em MW, não aproveitada em cada unidade geradora de Itaipu?
a) 0
b) 1,18
c) 116,96
d) 816,96
e) 13 183,04
Letra C
A partir da definição básica de potência, pode-se desenvolver a equação que determina essa grandeza em função da densidade do fluido (d), vazão (z), gravidade (g) e altura da coluna de líquido (h). Essa equação corresponde exatamente à potência teórica da hidroelétrica (PT).
A potência instalada (PI) para uma das unidades geradoras da usina será a divisão da potência total instalada pelo número de unidades geradoras.
Finalmente, pode-se determinar a potência não aproveitada (P) a partir da diferença entre a potência total (PT) e a potência instalada (PI).
Um objeto de 200 kg é acelerado a 4 m/s2 sob ação de uma força F. Determine a distância deslocada pelo objeto sob ação dessa força sabendo que a energia transferida para ele foi de 9,6 kJ.
a) 8 m
b) 10 m
c) 12 m
d) 13 m
e) 14 m
Letra C
A partir da segunda lei de Newton, deve-se definir a força que age sobre o objeto.
Sabendo que a energia transferida ao corpo (trabalho) de 9,6 kJ corresponde a 9600 J (pois k = quilo = 103), teremos:
Um homem aplica uma força sobre um objeto de 20 kg, empurrando-o por uma distância de 200 m. Sabendo que o trabalho realizado pelo homem foi de 8 kJ, determine a aceleração, em m/s2, do objeto durante o movimento. Considere que a força é paralela à direção de deslocamento da caixa.
a) 1
b) 2
c) 3
d) 2,5
e) 1,5
Letra B
A força que atua sobre o objeto pode ser determinada a partir da definição de trabalho.
A aceleração do objeto poderá ser determinada a partir da segunda lei de Newton.
