Física - Livro 3-073-076

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6 Uma bomba hidráulica deve tirar água de um poço à razão de 7,5 L/s. O poço possui 10 m de profundidade e o rendi-
mento da bomba é de 80%. Sabendo que 1 hp ≅ 750 W e que a massa específica da água é igual a 1 g/cm3, determine:
a) a potência da bomba, em hp.
b) baseado na potência da bomba do item a, o volume de água, em L, que poderia ser tirado em 1 h se o rendimento
fosse de apenas 40%.
7 Os geradores de uma usina hidrelétrica, trabalhando por duas horas, asseguram uma energia elétrica capaz de su-
prir o consumo domiciliar médio de 4 kWh de uma cidade com 200 000 domicílios. A usina possui 5 turbinas e por
cada uma delas passa água a uma vazão de 100 m3/s. Sabendo que o desnível da queda-d’água é de 100 m e que
a densidade da água é de 1 g/cm3, determine o percentual de potência dissipada no processo de transformação de
energia mecânica em elétrica.
FÍSICA Capítulo 10 Trabalho, potência e energia74
8 Um corpo de massa 10 kg está preso a uma mola de constante elástica 100 N/m e comprimento natural 8 m. Adotando
x = 8 m para a posição da mola não deformada, determine a energia potencial elástica para as posições:
a) x = 4 m
b) x = 6 m
c) x = 8 m
d) x = 10 m
e) x = 12 m
Determine o trabalho realizado pela força elástica para deslocar o corpo da posição:
f) x = 8 m para x = 12 m
g) x = 12 m para x = 10 m
h) x = 6 m para x = 4 m
i) x = 4 m para x = 8 m
j) x = 6 m para x = 10 m
k) x = 12 m para x = 6 m
9 Um corpo de massa 5 kg é solto do repouso do ponto A, a uma altura de 100 m em relação ao solo. Ao passar pelo
ponto B, a uma altura de 20 m, sua velocidade vale 20 m/s. Sabendo que a energia potencial gravitacional é tomada
como nula no solo, determine:
a) a energia potencial em A.
b) a energia cinética em A.
c) a energia potencial em B.
d) a energia cinética em B.
e) a variação da energia mecânica entre A e B.
f) o trabalho do peso entre A e B.
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 1
75
10,0
5,0
–10
3,0 5,0
6,0
7,0 x (m)
F (N)
0
10 Ence O gráfico ao lado mostra como a potência gerada por
uma usina elétrica, em quilowatts (kW), varia ao longo das
horas do dia. Calcule a energia fornecida por essa usina,
em quilowatts-hora (kWh), entre 16 h e 21 h.
11 UFF (Adapt.) O gráfico ao lado representa a velocidade de um carrinho de mas
sa 0,50 kg em função do tempo, no intervalo de 0 a 3,0 s. Calcule o trabalho
realizado pela resultante de forças que atuam no carrinho nesse intervalo.
12 PUC-SP (Adapt.) A força resultante que atua sobre uma partícula
de 100 g, em movimento retilíneo, na direção e no sentido de
sua velocidade, varia com a posição x da partícula, como é in-
dicado no gráfico. Sabendo que a energia cinética da partícula
era de 10 J ao passar por x = 0, determine:
a) a velocidade da partícula quando x = 2 m.
b) a posição da partícula em que sua velocidade é máxima.
c) a velocidade máxima.
P (kW)
10000
8000
6000
4000
2000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t (h)
6,0
4,0
2,0
0 1,0 2,0 3,0 t (s)
v (m/s)
FÍSICA Capítulo 10 Trabalho, potência e energia76
13 Um corpo é lançado com velocidade de 10 m/s, formando um ângulo de 60° com a horizontal, de uma altura de 15 m
em relação ao solo e começa a subir. Determine:
a) a altura em que o corpo terá velocidade igual a 8 m/s.
b) a velocidade do corpo ao atingir o solo.
c) a mínima velocidade do corpo durante todo o trajeto.
d) a altura em que a velocidade é mínima.
14 Um corpo rola sobre uma pista sem atrito, a partir do ponto
A, com velocidade igual a 6 m/s, como na figura ao lado.
Determine:
a) a velocidade do corpo em B.
b) a altura máxima atingida pelo corpo.
A
B
1,4 m