Trabalho como variação de Energia

Trabalho como variação de Energia

Exercícios com características de ENEM

 

01-(FGV-RJ) 

No ano de 2008, a usina hidrelétrica de Itaipu produziu 94.684.781 MWh (megawatts-hora) de energia. Se o poder calorífico do

petróleo é igual a 0,45 x 108 J/kg, a massa de petróleo necessária para fornecer uma quantidade de energia igual à produzida por Itaipu em 2008 é, aproximadamente, igual a: (Dados: 1 W = 1J/s; 1 MW = 106 W e 1tonelada=103kg)

a) 2 mil toneladas.            b) 45 mil toneladas.            c) 450 mil toneladas.            d) 7,5 milhões de toneladas. 

e) 95 milhões de toneladas. 

 

02-(CPS-SP)

Uma das dúvidas mais frequentes das pessoas sobre atividade física é o gasto calórico dos exercícios. Quem deseja emagrecer quer saber exatamente quanto gasta em determinada atividade e quanto consome em determinada refeição. Este cálculo depende de muitos fatores. O gasto calórico dos exercícios varia de pessoa para pessoa, dependendo do metabolismo de cada uma delas (da genética e do biotipo), do tempo e da intensidade do exercício. Assim, o gasto calórico, numa atividade específica, difere entre uma pessoa de 90 kg e uma de 50 kg.

A tabela a seguir mostra o gasto calórico aproximado de algumas atividades:

(Valéria Alvin Igayara de Souza Disponível em: http://cyberdiet.terra.com.br/gasto-calorico-dos-exercicios-3-1-2-326.html Acesso em: 27.08.2010. Adaptado)

Se uma pessoa de 60 kg comer uma fatia de pizza de mozzarella (muçarela) que tem 304 quilocalorias, se arrepender e desejar queimá-las, deverá de acordo com essa tabela, em princípio,

a) dançar por cerca de 45 minutos.                                                            

b) fazer spinning por cerca de 15 minutos.  

c) andar de bicicleta por cerca de 60 minutos.                                          

d) correr em terreno plano por cerca de 18 minutos.  

e) andar acelerado na esteira por cerca de 20 minutos.  

 

03-(FGV-SP) 

Contando que ao término da prova os vestibulandos da GV estivessem loucos por um docinho, o vendedor de vendedor de churros levou seu carrinho até o local de saída dos candidatos.

Para chegar lá, percorreu 800 m, metade sobre solo horizontal e a outra metade em uma ladeira de inclinação constante, sempre aplicando sobre o carrinho uma força de intensidade 30 N, paralela ao plano da superfície sobre a qual se deslocava e na direção do movimento. Levando em conta o esforço aplicado pelo vendedor sobre o carrinho, considerando todo o traslado, pode-se dizer que,

a) na primeira metade do trajeto, o trabalho exercido foi de 12 kJ, enquanto que, na segunda metade, o trabalho foi maior. 

b) na primeira metade do trajeto, o trabalho exercido foi de 52 kJ, enquanto que, na segunda metade, o trabalho foi menor. 

c) na primeira metade do trajeto, o trabalho exercido foi nulo, assumindo, na segunda metade, o valor de 12 kJ. 

d) tanto na primeira metade do trajeto como na segunda metade, o trabalho foi de mesma intensidade, totalizando 24 kJ. 

e) o trabalho total foi nulo, porque o carrinho parte de um estado de repouso e termina o movimento na mesma condição. 

 

04-(CPS-SP)

A pesca é um dos lazeres mais procurados. Apetrechos e equipamentos utilizados devem ser da melhor qualidade. O fio para pesca é um exemplo. Ele deve resistir à força que o peixe faz para tentar permanecer na água e também ao peso do peixe.

Supondo que o peixe seja retirado, perpendicularmente em relação à superfície da água, com uma força constante, o trabalho

a) será resistente, considerando apenas a força peso do peixe. 

b) da força resultante será resistente, pois o peixe será retirado da água. 

c) será indiferente, pois a força, sendo constante, implicará em aceleração igual a zero. 

d) poderá ser resistente em relação à força que o pescador aplicará para erguer o peixe.  

e) de qualquer força aplicada no peixe será nulo, pois força e deslocamento são perpendiculares entre si. 

 

05-(UERJ-RJ) 

Um produto vendido no supermercado é recebido em caixas de papelão contendo 16 embalagens de volume igual a 1.312,5 cm3 cada.

As massas de cada embalagem, do seu conteúdo e da caixa de papelão são, respectivamente, 10 g, 1.000 g e 100 g.

O produto é entregue por um caminhão, cuja carroceria está a 1,5 m de altura em relação ao chão, e descarregado com o auxílio de uma empilhadeira.

a) Calcule a densidade do produto, sabendo que, em cada embalagem, 62,5 cm3 estão vazios.

b) Considere o descarregamento de uma única caixa que se encontra sobre o piso da carroceria. Determine o módulo do trabalho realizado pela força que a base da empilhadeira faz sobre essa caixa. Considere g=10m/s2

 

06-(UFRN-RN) 

Oscarito e Ankito, operários de construção civil, recebem a tarefa de erguer, cada um deles, um balde cheio de concreto, desde o solo até o topo de dois edifícios de mesma altura, conforme ilustra a figura abaixo. Ambos os baldes têm a mesma massa.

Oscarito usa um sistema com uma polia fixa e outra móvel e Ankito um sistema com apenas uma polia fixa. Considere que o atrito, as massas das polias e as massas das cordas são desprezíveis e que cada balde sobe com velocidade constante.

Nessas condições, para erguer seu balde, o trabalho realizado pela força exercida por Oscarito é:

a) menor do que o trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele que ele exerce é menor que a força mínima que Ankito exerce.

b) igual ao trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele que ele exerce é maior que a força mínima que Ankito exerce.

c) menor do que o trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele que ele exerce é maior que a força mínima que Ankito exerce.

d) igual ao trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele que ele exerce é menor que a força mínima que Ankito exerce.

 

07-(UERJ-RJ)

 Observe as situações a seguir, nas quais um homem desloca uma caixa ao longo de um trajeto AB de 2,5 m.

As forças F1 e F2 exercidas pelo homem nas duas situações, têm o mesmo módulo igual a 0,4 N e os ângulos entre suas direções e os respectivos deslocamentos medem θ e 2 θ.

Se k é o trabalho realizado, em joules, por F1, o trabalho realizado por F2 corresponde a:

08-(UFLA-MG) 

O kevlar é uma fibra constituída de uma longa cadeia molecular de poly-paraphenylene teraphthalamide, que associa leveza, flexibilidade e, principalmente, alta resistência à ruptura. Entre as inúmeras aplicações dessa fibra, está a confecção de coletes à prova de balas.

Considere um projétil de massa 50g com velocidade de 200m/s que se choca com essa fibra e penetra 0,5cm. Pode-se afirmar que o kevlar apresentou uma força de resistência média de:

09-(UEPB-PB)

Um estudante de física que morava numa residência universitária tinha três opções para subir ou descer do térreo para o 1º piso dessa residência: pela escada, pela corda ou por uma rampa , conforme ilustrado na figura:

Após algumas análises, o estudante estabeleceu as seguintes hipóteses:

I – Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é menor pela rampa, uma vez que não me esforço tanto para subir ou descer.

II – Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é maior pela escada, uma vez que o esforço é maior.

III – Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é a mesma pelos três caminhos.

IV – Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é maior pela corda, uma vez que o esforço é maior.

Das hipóteses apresentadas pelo estudante, é(são) verdadeira(s):

a) II, apenas.                       

b) I e IV, apenas.             

c) III, apenas.                     

d) I e II, apenas.                   

e) I, apenas.

 

10-(UNICAMP-SP) 

Em determinados meses do ano observa-se significativo aumento do número de estrelas cadentes em certas regiões do céu, número que chega a ser da ordem de uma centena de estrelas cadentes por hora. Esse fenômeno é chamado de chuva de meteoros

 ou chuva de estrelas cadentes, e as mais importantes são as chuvas de Perseidas e de Leônidas.

Isso ocorre quando a Terra cruza a órbita de algum cometa que deixou uma nuvem de partículas no seu caminho.

Na sua maioria, essas partículas são pequenas como grãos de poeira, e, ao penetrarem na atmosfera da Terra, são aquecidas pelo atrito com o ar e produzem os rastros de luz observados.

Uma partícula entra na atmosfera terrestre e é completamente freada pela força de atrito com o ar após se deslocar por uma distância de 1,5 km. Se sua energia cinética inicial é igual a Ec = 4,5.104J , o módulo da força de atrito média vale: Despreze o trabalho do peso nesse deslocamento.

11-(UNICAMP-SP) 

A disponibilidade de água é essencial para a agricultura. Um projeto do governo brasileiro, que pretende aumentar a irrigação na região Nordeste, planeja a transposição das águas do Rio São Francisco.

 O projeto é dividido em duas partes: Eixo Norte e Eixo Leste. Em seu Eixo Norte, serão bombeados cerca de 50m3/s de água do rio até uma altura de 160m, para posterior utilização pelas populações locais. Considere g = 10m/s2 e a densidade da água igual a 1,0g/cm3. A massa de água bombeada em cada segundo no eixo Norte e o aumento de energia potencial gravitacional dessa massa são, respectivamente: Considere g = 10m/s2 e a densidade da água igual a 1,0g/cm3.

a) m=5.104kg/s e Ep=8.107J         

b) m=5.105kg/s e Ep=6.108J           

c) m=5.106kg/s e Ep=8.107J          

d) m=5.104kg/s e Ep=0

e) m=107kg/s e Ep=8=1,2.107J

 

12-(UFSCAR-SP)

Quino, criador da personagem Mafalda, é também conhecido por seus quadrinhos repletos de humor chocante. Aqui, o executivo do alto escalão está prestes a cair em uma armadilha fatal.

Considere que:

– o centro de massa do tubo suspenso, relativamente à parte inferior do tubo, está localizado a uma distância igual à altura da cartola do executivo;

– a distância do centro de massa do tubo até o topo da cartola é 3,2 m;

– a vertical que passa pelo centro de massa do tubo passa também pela cabeça do executivo;

– o tubo tem massa de 450 kg e, durante uma queda, não sofreria ação significativa da resistência do ar, descendo com aceleração de 10 m/s2;

– comparativamente à massa do tubo, a corda tem massa que se pode considerar desprezível.

 Para preparar a armadilha, o tubo foi içado a 5,5 m do chão pela própria corda que posteriormente o sustentou. Determine o trabalho, em J, realizado pela força peso na ascensão do tubo.

a) + 5,6.105J                 

b) –  5,6.105J                      

c) –  2,5.104J                       

d) – 8,0.10-2J                     

e)  + 8,0.10-2J

 

Confira a resolução comentada