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289 VO LU M E 3 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s exercícios de sala 1. (Fuvest-Ete 2022) Um bloco de massa m se movimenta entre os pontos A e B sobre uma superfície horizontal rugosa, cujo coeficiente de atrito cinético com o bloco é μc. A trajetória do bloco é mostrada a seguir: O trabalho realizado pela força de atrito sobre o blo- co no percurso fechado ABA é NOTE E ADOTE: Num percurso fechado, o bloco parte do ponto A, atinge o ponto B e, em seguida, retorna à sua posi- ção inicial A. a) igual ao trabalho da força Peso do bloco neste mesmo percurso. b) igual ao trabalho da força Normal que atua no bloco neste mesmo percurso. c) nulo. d) não nulo, de valor negativo e diferente dos trabalhos das forças Peso e Normal. e) não nulo, de valor positivo e diferente dos trabalhos das forças Peso e Normal. 2. (Pucgo Medicina 2022) Leia o fragmento de texto a seguir: ESTEIRA OU BICICLETA ERGOMÉTRICA? CONFIRA DICAS DE PERSONAL TRAINER [...] Uma academia, com suas inúmeras máquinas, acaba gerando uma dúvida terrível no praticante que está iniciando uma atividade física. A ânsia para atingir o peso ideal faz com que as pessoas se aventurem em qualquer máquina sem o prévio conhecimento, principalmente quando essas máquinas podem ser utilizadas no conforto do lar, como é o caso da es- teira e a bicicleta ergométrica. [...] [...] Baseando-se no treino de uma hora, e levando em conta as variáveis obtidas pelo equipamento, a bicicleta ergométrica proporciona um menor gasto energético, cerca de 300 a 550 Kcal, enquanto a es- teira, no mesmo tempo, produz uma média de gasto energético de 300 a 750 Kcal. (Disponível em: http://ge.globo.com/al/noticia/2014/09/esteira- -ou-bicicleta-ergometrica-confira-dicas-de-personal-trainer.html. Acesso em: 26 out. 2021. Adaptado.) Supondo que, em uma academia, um homem com massa de 90 kg movimente-se sobre uma esteira me- cânica, na posição plana, com velocidade constante de 7,2 km/h durante 20 minutos e que esse modelo proporcione o gasto energético máximo possível. Considerando que 1,0 cal seja igual a 4,0 J, marque a única alternativa que dá corretamente a intensi- dade aproximada da força paralela ao deslocamento horizontal exercida por esse homem sobre a esteira mecânica: a) 1800 N. b) 900 N. c) 420 N. d) 180 N. 3. (Ufjf-pism 1 2022) É possível manter boa saúde fazendo-se exercícios sem a necessidade de aparelhos de ginástica com- plicados. Um exemplo é o uso de uma fita de borra- cha extensível: a intensidade do exercício pode ser adaptada variando-se a deformação inicial da fita. O gráfico a seguir mostra o módulo da força F que uma pessoa deve realizar sobre uma fita para deformá-la de um comprimento Δx. a) Qual o trabalho que uma pessoa deve realizar sobre a fita para esticá-la de 40 cm a partir de sua posição de equilíbrio (posição em que a fita não está ten- sionada)? b) Qual a constante elástica dessa fita? 4. (Uece 2022) Um experimento consiste em analisar o comporta- mento de um objeto de dimensões desprezíveis que será abandonado a partir do repouso de uma mesa até alcançar o chão percorrendo rampas de diferen- tes inclinações. O trabalho realizado pela força peso a) é o mesmo e independe da rampa escolhida. b) é maior quanto maior a inclinação da rampa. c) é menor quanto maior a inclinação da rampa. d) depende da velocidade do objeto. 290 VO LU M E 3 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s 5. (Fuvest-Ete 2022) Uma força F atua sobre uma partícula e a desloca por 8,0 m numa trajetória retilínea. Durante todo o intervalo, F possui a mesma direção do deslocamen- to da partícula, porém sua intensidade varia como mostrado a seguir: O trabalho total realizado pela força F sobre a partí- cula no percurso inteiro é de: NOTE E ADOTE: Considere F como a única força que atua sobre a partícula a) 4,0 J b) 8,0 J c) 12 J d) 16 J e) 20 J 6. (Pucpr Medicina 2021) Um motor elétrico é utilizado para tracionar uma carga de massa 50 kg com velocidade constante por um plano inclinado, como mostra a figura a seguir. Sabe-se que o motor está ligado a uma fonte de ten- são constante de 200 volts, sendo percorrido por uma corrente elétrica constante de 15 ampères. Para a função de tracionar a carga apresentada, o rendi- mento apresentado pelo dispositivo é de 80%. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 ms2, o coeficiente de atrito entre a carga e o plano igual a 0,2, senθ = 0,6, cosθ = 0,8 e despreze todos os outros possíveis atritos. Qual é o valor mais próximo da velocidade constan- te desenvolvida pela carga durante sua tração pelo motor elétrico? a) 3,8 m/s b) 6,3 m/s c) 2,4 m/s d) 5,8 m/s e) 1,3 m/s TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 ms2 e a constante da gravitação uni- versal como G = 6,7 x 10-11 m3kg-1s-2 e utilize π = 3. 7. (Upe-ssa 1 2022) Em um experimento de laboratório, um pequeno bloco desliza ao longo de uma superfície horizontal de coeficiente de atrito cinético µ desconhecido. O bloco está submetido a uma força de tração hori- zontal, de intensidade variável, conforme ilustra a figura abaixo. Se a variação de energia cinética do bloco medida entre x = 0,0 e x = 5,0 m foi igual a 10,0 J, então o valor de μ é a) 0,10 b) 0,13 c) 0,16 d) 0,20 e) 0,25 291 VO LU M E 3 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s estudo indiVidualizado (e.i.) 1. (Eear 2023) Nos gráficos das alternativas a seguir pode-se verificar como a intensidade de uma força resultante (F) apli- cada sobre um corpo de massa (m) varia em função do seu deslocamento (d), sendo que a força aplicada tem a mesma direção do deslocamento. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que apresenta o gráfico no qual o trabalho realizado pela força aplicada durante todo o deslocamento é de 48 J. a) b) c) d) 2. (Unisc 2023) Um objeto de massa 500 g, que está sobre uma superfície horizontal e inicialmente em repouso, é empurrado por uma força, paralela à superfície, de 10 N, de forma que se desloca por 360 m em um determinado intervalo de tempo. Supondo não haver forças dissipativas agindo sobre o objeto, assi- nale a alternativa que apresenta os valores da ace- leração que o objeto adquire, o trabalho realizado pela força, considerando o deslocamento citado, e o intervalo de tempo para esse deslocamento, respectivamente. a) 0,02 m/s2; 3.600 J; 190 s. b) 2 m/s2; 3.6 J; 190 s. c) 0,2 m/s2; 36 J; 0,6 s. d) 20 m/s2; 3.600 J; 6 s. e) 5 m/s2; 360 J; 12 s. 3. (Fmc 2023) Um caixote de massa 20 kg encontra-se em repouso sobre uma calçada horizontal de concreto. Um feirante empurra esse caixote com uma força cons- tante, deslocando-o horizontalmente em linha reta por 3,0 m, quando este atinge uma velocidade de módulo v = 3 m/s. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre o caixote e o concreto é μc = 0,10 e que o valor da aceleração da gravidade no local é 10 m/s2, o trabalho feito pelo feirante sobre o caixote neste deslocamento foi de: a) 1,5 . 102 J b) 1,2 . 102 J c) 9,0 . 101 J d) 6,0 . 101 J e) 3,0 . 101 J 4. (Unicamp 2023) O balonismo, um esporte aeronáutico com adeptos em todo o mundo, oferece um belo espetáculo para os observadores no solo. Um maçarico é usado para aquecer o ar no interior do balão, o que faz variar a densidade do ar, permitindo o controle do movi- mento de subida e descida do balão. A massa total de um balão em um movimento de descida, desde a altura inicial h = 80 m até o solo, é m = 2000 kg. Qual é o trabalho da força peso sobre o balão durante a descida? a) 2,0 . 104 J. b) 1,6 . 105 J. c) 2,0 . 105 J. d) 1,6 . 106 J.