Exercícios Sobre Trabalho e Energia Resolvidos 9° ano
01. Numa curva horizontal, um carro de massa 800 kg percorre um arco de 30 m de extensão, em movimento acelerado, com aceleração escalar constante a = 2,0 m/s2. Nesse percurso, qual o trabalho realizado pela resultante das forças atuantes no carro?
Resolução
A força resultante tem seu trabalho realizado por sua componente tangencial ao movimento.
A intensidade constante dessa força tangencial é obtida pela 2a lei de Newton, assim,
FT = m · aT = m · l a l
FT = 800 · 2,0
Como o movimento é acelerado, o sentido de é o mesmo do movimento. Logo,
(FR) = (FT) = FT · d = 1600 · 30
(FR) = 48 000J
02. Um carrinho, preso a uma mola ideal, oscila sobre um plano horizontal entre as posições s = 0 e s= 0,50 m. A força elástica sobre ele tem seu valor algébrico variando com a posição do carrinho, de acordo com o gráfico a seguir.
Exercícios Resolvidos
01. Um bloco de peso 30 N desliza 1,5 m sobre uma mesa, puxado por uma força constante de intensidade 20 N, inclinada de 60° com a horizontal.
Nesse deslocamento, determine o trabalho realizado:
a) pela força ;
b) pela força peso.
Resolução
a) = F · d · cos 60º = 20 · 1,5 · 0,5
= 20 · 1,5 · 0,5
b) A força peso é perpendicular ao deslocamento do corpo. Logo, não realiza trabalho. Ou seja:
02. A figura a seguir mostra as forças constantes que atuaram sobre um corpo no percurso de A para Bde extensão 2,0 m.
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No percurso AB:
a) que forças não realizaram trabalho?
b) qual o trabalho total realizado sobre o corpo?
Resolução
a) As forças e não realizam trabalho, pois atuam perpendicularmente ao movimento.
b) As únicas forças que realizam trabalho são e. Logo,
Podemos também obter o trabalho total através do trabalho da força resultante. Isto é:
Como a força resultante tem o mesmo sentido do movimento, vem,
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DILATAÇÃO ANÔMALA DA ÁGUA A água possui um comportamento anômalo em sua dilatação. Observe o diagrama volume x temperatura a seguir, no qual e mostrado esse comportamento incomum da água. Quando uma substância é aquecida, ela recebe energia de forma que suas moléculas ficam agitadas, passando a ocupar um maior volume, ou seja, sofre dilatação. O oposto ocorre quando uma substância é resfriada, pois ela perde energia e suas moléculas tendem a ficar bem próximas umas das outras, causando uma contração no volume. Isso faz com que, normalmente, a matéria no estado sólido ocupe menos volume do que quando está no estado líquido. Ao contrário do que acontece com a maioria das substâncias, a água possui um comportamento anômalo: quando é aquecida, entre os intervalos de 0 e 4º C, ela sofre contração e depois começa a dilatar-se, ou seja, quando a água está em seu estado sólido, ela tem volume maior do que no estado líquido nesse intervalo de temperatura. Esse com...
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