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Exercícios sobre o trabalho de uma força

Estes exercícios abordam o trabalho realizado por uma força, quantidade de energia necessária para a execução de uma atividade.

Questão 1

(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.

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.

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Questão 2

(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.

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Questão 3

Um garoto gasta 75 J de energia para empurrar uma caixa por três metros. Sabendo que a direção de aplicação da força do garoto forma um ângulo de 60° com a direção do deslocamento da caixa, determine o valor da força feita pelo garoto.

a) 50 N

b) 40 N

c) 25 N

d) 30 N

e) 15N

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Questão 4

Depois de comer uma barra de chocolate de 500 cal, um homem precisou empurrar um carro. Com a energia obtida do chocolate, o homem conseguiu empurrar o veículo por 20 m. Determine a força necessária para a realização dessa atividade.

Dado: 1 cal = 4 J

a) 250 N

b) 350 N

c) 450 N

d) 50 N

e) 100 N

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra C

A determinação do trabalho de uma força é diretamente proporcional ao cosseno do ângulo formado entre a força e o deslocamento. Na figura (b), esse ângulo corresponde a 0°, fornecendo, assim, o valor máximo para o cosseno. Portanto, nessa situação, o trabalho é maior.

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Resposta Questão 2

Letra A

Aplicando a equação que determina o trabalho de uma força, teremos:

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Resposta Questão 3

Letra A

Aplicando a equação que determina o trabalho de uma força, teremos:

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Resposta Questão 4

Letra E

Sabendo que cada caloria corresponde a 4 J, 500 cal resultarão em 2000 J (4 x 500 = 2000). Como a força é paralela ao movimento, o ângulo considerado deve ser 0°. Portanto, aplicando a equação que determina o trabalho de uma força, teremos:

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