NÃO ESCREVA NO LIVRO
9. (Ufla-MG) Um atleta realiza exercícios físicos em uma academia utilizando um aparelho que é constituído por uma mola presa a uma parede. O gráfico abaixo mostra a força (F) que o atleta faz em relação à distensão (x) sofrida por ela. Analisando-se esse gráfico, pode-se afirmar que o trabalho realizado pelo atleta ao esticar a mola, a partir de sua posição de repouso até a posição 0,3 m, é de:
a) 60 J
b) 180 J
c) 600 J
d) 18 J
Resposta correta: d.
10. Uma mola helicoidal é submetida a ensaio de tração. O diagrama representa a intensidade da força tensora F em função da distensão x.
CRÉDITO DAS ILUSTRAÇÕES: Editoria de Arte
Calcule o módulo do trabalho realizado pela força F na distensão de 5 cm a 10 cm.
Resposta: 1,5 J
11. Um corpo, apoiado sobre um plano horizontal sem atrito, está preso à extremidade de uma mola helicoidal de eixo horizontal, de constante elástica k = 1.000 N/m. A mola tem sua outra extremidade presa a um ponto fixo.
a) Trace o gráfico da força que atua no corpo em função do comprimento da mola (x).
Resposta no final do livro.
b) Utilizando o gráfico, calcule o trabalho realizado pela força elástica quando a mola se distende até x = 0,1 m.
Resposta: 5 J
178
4. Potência
Até agora, em toda a nossa discussão, não consideramos o tempo gasto para realizar certo trabalho. Por exemplo, quando uma pessoa sobe uma escada, o trabalho realizado pela força dos músculos de suas pernas é o mesmo, quer seja feito em 1 minuto, quer seja feito em 10 segundos.
Entretanto, em determinadas situações é importante que o trabalho seja realizado num menor intervalo de tempo possível. Por exemplo, na comparação entre dois carros, em que um deles vai de 0 a 100 km/h em 15 segundos e o outro realiza o mesmo trabalho em 5 segundos, temos uma boa ideia do desempenho de seus motores.
Quanto à pessoa que sobe uma escada, ao fazê-lo levando menos tempo ela tem de fazer um esforço maior, por isso dizemos que ela desenvolve uma potência maior. Do mesmo modo, o carro que vai de 0 a 100 km/h no menor tempo desenvolve uma potência maior do que o carro que gasta mais tempo.
Constatamos, então, a importância de relacionar o trabalho com o tempo gasto na sua realização. Assim, se uma força realiza um trabalho t no intervalo de tempo Δt, a potência média Pot é dada pela razão:
No SI, o trabalho é medido em joules (J) e o tempo é medido em segundos (s); a potência, portanto, é expressa em joules por segundo (J/s), unidade que recebe o nome de watt (W) em homenagem ao escocês James Watt.
1 W = 1J/1s
É frequente também o uso de múltiplos do watt:
1 kW (quilowatt) = 103 W
1 MW (megawatt) = 106 W
1 GW (gigawatt) = 109 W
Outras unidades de potência também usadas são o cavalo-vapor (CV) e o horse-power (HP):
1 CV = 735 W
1 HP = 746 W
Compartilhe com seus amigos: |