Física

Exercícios de Trabalho e Energia

Exercícios de Trabalho e EnergiaExercícios de Trabalho e Energia

A energia e o trabalho possuem relações indispensáveis em nosso cotidiano. A energia está presente em todos os momentos da nossa vida, assim como o trabalho, pois ele possui uma ligação entre a força e o deslocamento do corpo. Leia o resumo e responda os exercícios de trabalho e energia.

Os exercícios de Trabalho e Energia podem ser cobrados na área de física da prova do ENEM, no caderno de Ciências da Natureza e suas Tecnologias. Então que tal reler a matéria e praticar os seus conhecimentos com os exercícios sobre a matéria?

A energia está presente diariamente em nosso cotidiano, em nossos alimentos, na nossa locomoção, no nosso meio ambiente, entre outros. O ser humano está a todo momento procurando por novas formas de energia, mas é bom sempre lembrar que não há criação de energia, mas sim transformação de energia.

É responsabilidade da energia possibilitar a execução de trabalho, ação ou movimento, ela pode ser originada dos alimentos, sendo que é a partir deles que os órgãos executam as suas funções corretamente, dos combustíveis, pois é a partir deles que os veículos automotores se locomovem e de outras fontes.

Vale relembrar o Princípio de Conservação da Energia, por Lavoisier:

“Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”

usina-hidrelétrica Exercícios de Trabalho e Energia

Logo, a energia é conservada e transformada. Um exemplo de transformação de energia é a usina hidrelétrica, pois nela ocorre a transformação de energia mecânica da água em energia elétrica.

Principais Tipos de Energia

Os tipos de Energia são classificados em:

  • Energia Mecânica: Capacidade de um corpo realizar trabalho.

A energia mecânica total de qualquer sistema é conservada e assim é transformada de energia potencial em energia cinética. Veja a fórmula de energia mecânica:

Em = Ec + Ep

Onde:

Em: energia mecânica

Ec: energia cinética

Ep: energia potencial

  • Energia Térmica: Está relacionada às altas temperaturas e ao calor.
  • Energia Elétrica: Principal fonte de energia do mundo e é produzida a partir do potencial elétrico de dois pontos de um condutor.
  • Energia Química: Está armazenada em todas as matérias com ligações químicas.
  • Energia Nuclear ou Energia Atômica: Produzida por meio de uma fissão do núcleo de um átomo. 

O trabalho é a relação que há entre a força e o deslocamento, como a força exercida em um corpo e ele então se desloca. Se não houver deslocamento é possível dizer que a força não realiza trabalho.

Leia o nosso artigo completo sobre energia e trabalho para ficar por dentro de toda a matéria.

Antes de fazer as questões sobre exercícios de trabalho e energia, veja o nosso plano de estudos que te ajuda a se organizar na hora de estudar. Você pode baixar ele clicando aqui.

Exercícios de Trabalho e Energia

1 – (FGV) Em alguns países da Europa, os radares fotográficos das rodovias, além de detectarem a velocidade instantânea dos veículos, são capazes de determinar a velocidade média desenvolvida pelos veículos entre dois radares consecutivos.

Considere dois desses radares instalados em uma rodovia retilínea e horizontal. A velocidade instantânea de certo automóvel, de 1 500 kg de massa, registrada pelo primeiro radar foi de 72 km/h. Um minuto depois, o radar seguinte acusou 90 km/h para o mesmo automóvel.

O trabalho realizado pela resultante das forças agentes sobre o automóvel foi, em joules, mais próximo de

a) 1,5 – 104.

b) 5,2 – 104.

c) 7,5 – 104.

d) 1,7 – 105.

e) 3,2 – 105.

2 – (UFPB) Em um trecho do trajeto João Pessoa a São Paulo, um avião desloca-se horizontalmente e com velocidade constante. Admita que as únicas forças que atuam sobre o avião são: a força propulsora gerada pelas turbinas, a força de resistência do ar (atrito) e a força peso. Com relação aos trabalhos realizados por essas forças, considere as seguintes identificações:

– TT: trabalho realizado pela força propulsora das turbinas.

– TR: trabalho realizado pela força de resistência do ar.

– TP: trabalho realizado pela força peso do avião.

Com base no exposto, é correto afirmar:

a) TR = TT, TP =0

b) TR = −TT, TP = 0

c) TR = TT, TP > 0

d) TR= –TT, TP > 0

e) TR = 0, TP = –TT

3 – (FGV SP/2006) Mantendo uma inclinação de 60º com o plano da lixa, uma pessoa arrasta sobre esta a cabeça de um palito de fósforos, deslocando-o com velocidade constante por uma distância de 5 cm, e ao final desse deslocamento, a pólvora se põe em chamas.

Exercícios de Trabalho e Energia

Se a intensidade da força, constante, aplicada sobre o palito é 2 N, a energia empregada no acendimento deste, desconsiderando-se eventuais perdas, é:

Exercícios de Trabalho e Energia

Dados:

a) 5√3 x 10-2 J

b) 5 x 10-2 J

c) 2√3 x 10-2 J

d) 2 x 10-2 J

e) √3 x 10-2 J

4 – (Mackenzie SP/2006)Uma caixa de massa m é abandonada do repouso, do topo do plano inclinado liso da figura. Essa caixa passa pelo ponto B e, devido ao atrito existente no trecho horizontal, para no ponto C.

Exercícios de Trabalho e Energia

O coeficiente de atrito no trecho BC pode ser dado por:

a) μ = x

b) μ = h

c) μ = 2h

d) μ = x2

e) μ = 2x

5 – (UEMG) Uma pessoa arrasta uma caixa sobre uma superfície sem atrito de duas maneiras distintas, conforme mostram as figuras (a) e (b). Nas duas situações, o módulo da força exercida pela pessoa é igual e mantém-se constante ao longo de um mesmo deslocamento.

Exercícios de Trabalho e Energia

Considerando a força F, é correto afirmar que:

a) o trabalho realizado em (a) é igual ao trabalho realizado em (b).

b) o trabalho realizado em (a) é maior que o trabalho realizado em (b).

c) o trabalho realizado em (a) é menor que o trabalho realizado em (b).

d) não se pode comparar os trabalhos, porque não se conhece o valor da força.

6 – (UESPI)Um bloco de 2 Kg é puxado com velocidade constante por uma distância de 4 m em um piso horizontal por uma corda que exerce uma força de 7 N fazendo um ângulo de 60º acima da horizontal. Sabendo que Cos(60º) = 0,5 e Sen(60º) = 0,86, o trabalho executado pela corda sobre o bloco é de:

a) 14,0 J.

b) 24,0 J.

c) 28,0 J.

d) 48,1 J.

e) 56,0 J.

7 – (UFSE)Um corpo de massa m é colocado sobre um plano inclinado de ângulo q com a horizontal, num local onde a aceleração da gravidade tem módulo igual a g. Enquanto escorrega uma distância d, descendo ao longo do plano, o trabalho do peso do corpo é:

a) m g d senq

b) m g d cosq

c) m g d

d) -m g d senq

e) -m g d cosq

8 – (UNIRIO)

Exercícios de Trabalho e Energia

Três corpos idênticos de massa M deslocam-se entre dois níveis, como mostra a figura: A – caindo livremente; B – deslizando ao longo de um tobogã e C – descendo uma rampa, sendo, em todos os movimentos, desprezíveis as forças dissipativas. Com relação ao trabalho (W) realizado pela força-peso dos corpos, pode-se afirmar que:

a) WC > WB > WA

b) WC > WB = WA

c) WC = WB > WA

d) WC = WB = WA

e) WC < WB > WA

9 – (ITA)Um projétil de massa m = 5,00g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade do módulo V = 400m/s e penetra 10,0cm na direção do movimento. (Considere constante a desaceleração do projétil na parede e admita que a intensidade da força aplicada pela parede não depende de V).

a) Se V = 600m/s a penetração seria de 15,0cm.

b) Se V = 600m/s a penetração seria de 225,0cm.

c) Se V = 600m/s a penetração seria de 22,5cm.

d) Se V = 600m/s a penetração seria de 150cm.

e) A intensidade da força imposta pela parede à penetração da bala é 2,00N.

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Respostas dos Exercícios de Trabalho e Energia

Exercício resolvido da questão 1

d) 1,7 – 105.

Exercício resolvido da questão 2

b) TR = −TT, TP = 0

Exercício resolvido da questão 3

b) 5 x 10-2 J

Exercício resolvido da questão 4

b) μ = h

Exercício resolvido da questão 5

c) o trabalho realizado em (a) é menor que o trabalho realizado em (b).

Exercício resolvido da questão 6

a) 14,0 J.

Exercício resolvido da questão 7

a) m g d senq

Exercício resolvido da questão 8

d) WC = WB = WA

Exercício resolvido da questão 9

c) Se V = 600m/s a penetração seria de 22,5cm.

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