Potencia-mecanica.pdf 1v54h

Potência Mecânica 1. (Upe 2013) Considerando-se um determinado LASER que emite um feixe de luz cuja potência vale 6,0 mW, é CORRETO afirmar que a força exercida por esse feixe de luz, quando incide sobre uma superfície refletora, vale Dados: c = 3,0 x 108 m/s 4 a) 1,8 x 10 N b) 1,8 x 105 N c) 1,8 x 106 N d) 2,0 x 1011 N e) 2,0 x 10-11 N 2. (G1 - cftmg 2013) Um motor é capaz de desenvolver uma potência de 500 W. Se toda essa potência for usada na realização do trabalho para a aceleração de um objeto, ao final de 2,0 minutos sua energia cinética terá, em joules, um aumento igual a a) 2,5.102. b) 1,0.103. c) 3,0.103. d) 6,0.104. 3. (G1 - ifsp 2013) O Engenheiro de Obras Dejair observa um guindaste que ergue uma viga de cimento de 500 kg até uma altura de 3 metros do chão. Nesse mesmo intervalo de tempo, o seu operário consegue içar, por meio de uma roldana fixa, até uma altura de 8 metros do chão, 10 sacos de cimento de 20 kg cada. A partir desses dados e adotando a aceleração da gravidade de 10 m/s2, ele faz as seguintes afirmações: I. A potência média desenvolvida pelo operário é maior do que a do guindaste. II. A potência média desenvolvida pelo guindaste é de 15.000 W. III. Cada saco de cimento armazena 16.000 joules de energia potencial aos 8 m de altura. Está(ão) correta(s) apenas a) I. b) II. c) I e II. d) I e III. e) II e III. 4. (Fgv 2013) A montadora de determinado veículo produzido no Brasil apregoa que a potência do motor que equipa o carro é de 100 HP (1HP  750W) . Em uma pista horizontal e retilínea de provas, esse veículo, partindo do repouso, atingiu a velocidade de 144 km/h em 20 s. Sabendo que a massa do carro é de 1 000 kg, o rendimento desse motor, nessas condições expostas, é próximo de a) 30%. b) 38%. c) 45%. d) 48%. e) 53%. www.nsaulasparticulares.com.br

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5. (G1 - ifsp 2012) Para modernizar sua oficina, um marceneiro foi a uma loja de ferramentas e pediu ao vendedor que lhe mostrasse uma furadeira e uma serra elétrica. Ao consultar os manuais de instrução, obteve as informações mostradas na tabela.

Furadeira Serra elétrica

Potência (W) 500 1500

Segundo suas estimativas, a furadeira e a serra elétrica seriam utilizadas diariamente, em média, por 15 minutos e 30 minutos, respectivamente. Dessa forma, fazendo rápidos cálculos, descobriu que, se comprasse as ferramentas e as utilizasse pelo tempo previsto, ao final de um mês de trinta dias a energia elétrica consumida pelas ferramentas, em kW.h, seria igual a a) 18,25. b) 26,25. c) 29,50. d) 32,50. e) 36,75. 6. (Espcex (Aman) 2012) Uma força constante F de intensidade 25 N atua sobre um bloco e faz com que ele sofra um deslocamento horizontal. A direção da força forma um ângulo de 60° com a direção do deslocamento. Desprezando todos os atritos, a força faz o bloco percorrer uma distância de 20 m em 5 s.

A potência desenvolvida pela força é de: Dados: Sen60  0,87; Cos60º  0,50. a) 87 W b) 50 W c) 37 W d) 13 W e) 10 W

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TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Para transportar os operários numa obra, a empresa construtora montou um elevador que consiste numa plataforma ligada por fios ideais a um motor instalado no telhado do edifício em construção. A figura mostra, fora de escala, um trabalhador sendo levado verticalmente para cima com velocidade constante, pelo equipamento. Quando necessário, adote g = 10 m/s 2.

7. (G1 - ifsp 2012) Considerando que a massa total do trabalhador mais plataforma é igual a 300 kg e sabendo que com esse elevador o trabalhador sobe um trecho de 6 m em 20 s, pode-se afirmar que, desconsiderando perdas de energia, a potência desenvolvida pelo motor do elevador, em watts, é igual a a) 2 000. b) 1 800. c) 1 500. d) 900. e) 300. 8. (Ufrgs 2011) O resgate de trabalhadores presos em uma mina subterrânea no norte do Chile foi realizado através de uma cápsula introduzida numa perfuração do solo até o local em que se encontravam os mineiros, a uma profundidade da ordem de 600 m. Um motor com potência total aproximadamente igual a 200,0 kW puxava a cápsula de 250 kg contendo um mineiro de cada vez.

Considere que para o resgate de um mineiro de 70 kg de massa a cápsula gastou 10 minutos para completar o percurso e suponha que a aceleração da gravidade local é 9,8 m / s2 . Não se computando a potência necessária para compensar as perdas por atrito, a potência efetivamente fornecida pelo motor para içar a cápsula foi de a) 686 W. b) 2.450 W. c) 3.136 W. d) 18.816 W. e) 41.160 W. www.nsaulasparticulares.com.br

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9. (Unesp 2011) A quantidade de energia informada na embalagem de uma barra de chocolate é igual a 200 kcal. Após o consumo dessa barra, uma pessoa decide eliminar a energia adquirida praticando uma corrida, em percurso plano e retilíneo, com velocidade constante de 1,5 m/s, o que resulta em uma taxa de dissipação de energia de 500 W. Considerando 1 kcal  4200 J , quantos quilômetros, aproximadamente, a pessoa precisará correr para dissipar a mesma quantidade de calorias ingeridas ao comer o chocolate? 10. (Ufpb 2011) Um corredor de 80 kg de massa gasta 2 s para percorrer os primeiros 10 m de uma corrida. itindo que, ao chegar aos 10 m, a sua velocidade era de 10 m/s, conclui-se que a potência média do corredor, nesse trecho da corrida, foi de: a) 100 W b) 200 W c) 500 W d) 1000 W e) 2000 W

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Gabarito: Resposta da questão 1: [E] P  F.v  F 

P 6x103   2,0x1011N v 3x108

Resposta da questão 2: [D] Dados: P  500W; Δt  2min  120s. Aplicando o Teorema da Energia Cinética: o Trabalho da Força Resultante é igual à variação da Energia Cinética. τRe s  ΔECin  P Δt  ΔECin  500  120  ΔECin  ΔECin  6  104 J.

Resposta da questão 3: [A] Analisando cada uma das afirmações: I. Correta. Nesse caso, a potência é calculada pela razão entre a energia potencial (m g h) adquirida e o intervalo de tempo ( Δt ) de operação, que o mesmo para as duas operações. Calculando as potências do guindaste (PG) e do operário (PO). 500  10  3  P  m g h  G Δt P  200  10  8 Δt P   O Δt

15000 . Δt 16000  PO  . Δt

 PG 

 PO  PG .

II. Incorreta, pois não foi fornecido o tempo de operação. III. Incorreta. A energia potencial armazenada por cada saco de cimento é: EPot  m g h  20  10  8  1.600 J. Resposta da questão 4: [E] Dados: v0 = 0; v = 144 km/h = 40 m/s; m = 1.000 kg; t  20s; PT  75.000 W  7,5  104 W. Calculando a energia cinética adquirida pelo veículo: Ecin 

m v 2 m v 02 1000  402    0  Ecin  80  10 4 J. 2 2 2

A potência útil é: Pu 

Ecin 80  104  t 20

 Pu  4  104 W.

Calculando o rendimento do motor: 

Pu 4  104   0,53    53%. PT 7,5  104

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Resposta da questão 5: [B] Tempo mensal de operação em horas: min Furadeira: Δt f  15  30 dias  450 min  7,5 h. dia min Serra: Δt s  30  30 dias  900 min  15 h. dia Calculando os consumos:  E f  0,5 kW  7,5 h  3,75 kW  h E  P  t   ES  1,5 kW  15 h  22,5 kW  h

 E  3,75  22,5 

E  26,25 kW  h.

Resposta da questão 6: [B] A potência média é:



Pm  Fcos600

 ΔΔSt  25x0,5x 205  50W.

Resposta da questão 7: [D] A potência é a razão entre a energia potencial transferida e o tempo de deslocamento. Epot m gh 300 10  6  Pot     Pot  900 W. t t 20 Resposta da questão 8: [C]

P

W mgh 320x9,8x600    3136W . Δt Δt 10x60

Resposta da questão 9: P

W 200x4200 84x104  500   Δt   1680s Δt Δt 500

V

ΔS ΔS  1,5   ΔS  2,52km . Δt 1680

Resposta da questão 10: [E]

1 1 mV 2 x80x102 W ΔEC 2 Pm     2  2000W . Δt Δt Δt 2

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