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Potência Mecânica – Exercícios

Leia o artigo: Energia Cinética, Potencial e Mecânica

01. (FUVEST) Um pai de 70kg e seu filho de 50kg pedalam lado a lado, em bicicletas idênticas, mantendo sempre velocidade uniforme. Se ambos sobem uma rampa e atingem um patamar plano, podemos afirmar que, na subida da rampa até atingir o patamar, o filho, em relação ao pai:

a) realizou mais trabalho;

b) realizou a mesma quantidade de trabalho;

c) possuía mais energia cinética;

d) possuía a mesma quantidade de energia cinética;

e) desenvolveu potência mecânica menor.

02. (FUVEST) Uma empilhadeira elétrica transporta do chão até uma prateleira, a uma altura de 6,0m do chão, um pacote de 120kg. O gráfico ilustra a altura do pacote em função do tempo. A potência aplicada ao corpo pela empilhadeira é:

      Dado: g = 10m/s2

a) 120W

b) 360W

c) 720W

d) 1,20kW

e) 2,40kW

03. Considere o mecanismo indicado na figura onde as roldanas e os fios são ideais. Despreze o efeito do ar.

Um operário aplicou ao fio uma força constante, de intensidade 1,6 . 102N para levantar uma carga a uma altura de 5,0m, sem acréscimo de energia cinética, em um intervalo de tempo de 20s. A potência útil desenvolvida pelo operário, nesta tarefa, foi de:

a) 40W

b) 80W

c) 160W

d) 320W

e) 1,6kW

04. (ITA) Um automóvel de massa m = 500kg é acelerado uniformemente a partir do repouso até uma velocidade escalar v1 = 40 m/s-1 em t1 = 10 segundos, em uma trajetória retilínea. Despreza-se o efeito do ar. A potência média e a potência no instante t1 desenvolvidas pelas forças do motor de automóvel são, respectivamente:

a) 40kW e 40kW

b) 80kW e 40kW

c) 40kW e zero

d) zero e 80kW

e) 40kW e 80kW

05. Um trem se movimenta sobre trilhos retos e horizontais com velocidade constante de intensidade 72km/h quando começa a chover intensamente. A chuva é rigorosamente vertical e a massa de água que cai sobre o trem e depois escorre verticalmente, em relação às paredes dos vagões, é de 100kg por segundo. Considere constante a força de resistência ao movimento do trem (resistência do ar a atrito nas rodas não motrizes). Para que, com a chuva, a velocidade do trem se mantenha constante, a potência desenvolvida pela locomotiva deverá sofrer um aumento de:

a) 40W

b) 1,0kW

c) 3,0kW

d) 4,0kW

e) 20kW

06. (FUVEST) Um automóvel possui um motor de potência máxima P0. O motor transmite sua potência completamente às rodas. Movendo-se em uma estrada retilínea horizontal, na ausência de vento, o automóvel sofre a resistência do ar, que é expressa por uma força cuja magnitude é F = AV2, onde A é uma constante positiva e V é o módulo da velocidade do automóvel. O sentido dessa força é oposto ao da velocidade do automóvel. Não há outra força resistindo ao movimento. Nessas condições, a velocidade máxima que o automóvel pode atingir é V0. Se quiséssemos trocar o motor desse automóvel por um outro de potência máxima P, de modo que a velocidade máxima atingida nas mesmas condições fosse V = 2V0, a relação entre P e P0 deveria ser:

a) P = 2P0

b) P = 4P0

c) P = 8P0

d) P = 12P0

e) P = 16P0

07. (ITA) Um navio navegando à velocidade constante de 10,8km/h consumiu 2,16 toneladas de carvão em um dia. Sendo h = 0,10 o rendimento do motor e q = 3,00 x 107 J/kg o poder calorífico de combustão do carvão, a força de resistência oferecida pela água e pelo ar ao movimento do navio tem intensidade igual a:

a) 2,2 . 102N

b) 2,5 . 104N

c) 5,0 . 104N

d) 7,5 . 104N

e) 2,3 . 105N

08. (UFC) Um homem, arrastando uma caixa, sobe um plano inclinado de 100m de comprimento e 10m de altura, com velocidade constante, desenvolvendo no trajeto uma certa potência. Resolvendo trazer a caixa de volta, o homem arrasta a caixa plano abaixo com certa velocidade constante, desenvolvendo a mesma potência que na subida. Se o módulo da força resistiva sobre a caixa é 1/5 do seu peso, podemos afirmar que a velocidade de descida é igual a:

a) velocidade de subida;

b) duas vezes a velocidade de subida;

c) três vezes a velocidade de subida;

d) quatro vezes a velocidade de subida;

e) cinco vezes a velocidade de subida.

09. (FUVEST) Deseja-se construir uma usina hidrelétrica aproveitando uma queda d’água de 10m de altura e vazão de 1,0m3 por segundo. Qual a potência teórica máxima dessa usina?

      Dados: densidade da água = 1,0 . 103kg . m-3

      aceleração da gravidade = 10m . s-2   

a) 16,0W

b) 1,00 . 105W

c) 1,96 . 106W

d) 2,00 . 102W

e) 2,16 . 103W

10. (UNITAU) Um exaustor, ao descarregar grãos do porão de um navio, ergue-os até uma altura de 10,0m e depois lança-os com uma velocidade de módulo igual a 4,00m/s. Se os grãos são descarregados à razão de 2,00kg por segundo, conclui-se que, para realizar esta tarefa, o motor do exaustor deve ter uma potência útil de (considere g = 10m/s2):

a) 16,0W

b) 1,00 . 102W

c) 1,96 . 102W

d) 2,00 . 102W

e) 2,16 . 102W

Respostas:

01 – E 02 – B 03 – B 04 – E 05 – E
06 – C 07 – B 08 – C 09 – B 10 – E

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