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Exercícios sobre trabalho e potência

Exercícios de Física

Com estes exercícios, você pode avaliar seus conhecimentos sobre trabalho e potência, grandezas físicas escalares relacionadas à energia envolvida em diversas atividades. Publicado por: Joab Silas da Silva Júnior
questão 1

(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

questão 2

(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

questão 3

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

questão 4

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

respostas
Questão 1

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.

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Questão 2

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).

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Questão 3

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:

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Questão 4

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.

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