Questão 01 sobre Potência Mecânica: (FGV-SP) Uma máquina de levantamento deslocou verticalmente, com velocidade constante, 10 sacas de café do chão até uma altura de 15 m e 18 segundos. Dado que cada saca pesa 60 kg, a potência do motor que aciona a máquina de levantamento é (desprezando possíveis perdas e considerando g = 10 m/s²)
a) 90.000 J.
b) 5 kW.
c) 5 kJ.
d) 0,5 kW.
e) 50 kW.
Questão 02. (Unicamp) Um usina hidrelétrica gera eletricidade a partir da transformação de energia potencial mecânica em energia elétrica. A usina de Itaipu, responsável pela geração de 25% da energia elétrica utilizada no Brasil, é formada por 18 unidades geradoras. Nelas, a água desce por um duto sob a ação da gravidade, fazendo girar a turbina e o gerador, como indicado na figura abaixo. Pela tubulação de cada unidade, passam 700 m³/s de água. O processo de geração tem uma eficiência de 77%, ou seja, nem toda a energia potencial mecânica é transformada em energia elétrica. Considere a densidade da água 1.000 kg/m³ e g = 10 m/s².
a) Qual a potência gerada em cada unidade da usina se a altura da coluna d’água for H = 130 m? Qual a potência total gerada na usina?
b) Uma cidade como Campinas consome 6 × 109 Wh por dia. Para quantas cidades como Campinas, Itaipu é capaz de suprir energia elétrica? Ignore as perdas na distribuição.
Questão 03. (PUC-SP) Num bate-estaca, um bloco de ferro de massa superior a 500 kg cai de uma certa altura sobre a estaca, atingindo o repouso logo após a queda. São desprezadas as dissipações de energia nas engrenagens do motor.
A respeito da situação descrita são feitas as seguintes afirmações:
I. Houve transformação de energia potencial gravitacional do bloco de ferro, em energia cinética, que será máxima no instante imediatamente anterior ao choque com a estaca.
II. Como o bloco parou após o choque com a estaca, toda energia do sistema desapareceu.
III. A potência do motor do bate-estaca será tanto maior, quanto menor for o tempo gasto para erguer o bloco de ferro até a altura ocupada por ele, antes de cair.
É(São) verdadeira(s)
a) somente I.
b) somente II.
c) somente I e II.
d) somente I e III.
e) todas as afirmações.
Questão 04 sobre Potência Mecânica: (ITA-SP) Deixa-se cair, continuamente, areia de um reservatório a uma taxa de 3,0 kg/s diretamente sobre uma esteira que se move na direção horizontal com velocidade V. Considere que a camada de areia depositada sobre a esteira se locomove com a mesma velocidade V, devido ao atrito.
Desprezando a existência de quaisquer outros atritos, conclui-se que a potência em watts, requerida para manter a esteira movendo-se a 4,0 m/s, é:
a) 0.
b) 3.
c) 12.
d) 24.
e) 48.
Questão 05. (Mack-SP) Qual deve ser a potência de um automóvel de massa igual a 1 tonelada, para que, partindo do repouso, atinja uma velocidade de 20 m/s em 10 segundos, animado de um movimento uniformemente variado?
a) 10.000 watts.
b) 20.000 watts.
c) 10.000 kgm/s.
d) 1.000 kgm/s.
e) 500 watts.
Questão 06. (Aman-RJ) Um corpo cai de uma altura de 20 m. A potência deste sistema é de 1 kW quando o trabalho fornecido pelo corpo é debitado em 20 segundos. Determine a massa m do corpo.
(Faça g = 10 m/s².)
a) 100 kg.
b) 150 kg.
c) 200 kg.
d) 250 kg.
Questão 07 sobre Potência Mecânica: (UFMG) A ordem da potência (em watts), desenvolvida por uma pessoa para subir correndo uma escada que liga um andar a outro, é mais próxima de:
a) 10-2.
b) 100.
c) 10³.
d) 105.
e) 107.
Questão 08. (Fund. Carlos Chagas – Londrina) Dois guindastes, G1 e G2, transportam a mesma carga de peso P até uma mesma altura H. O primeiro gasta 20 s nessa tarefa e o segundo, 30 s. Sendo δ1 e δ2 os trabalhos realizados e W1 e W2 as potências desenvolvidas por G1 e G2, respectivamente, é correto afirmar que:
a) δ1 = δ2 e W1 = W2.
b) δ1 = δ2 e 3W1 = 2W2.
c) δ1 = δ2 e 2W1 = 3W2.
d) 2δ1 = 3δ2 e W1 = W2.
e) 3δ1 = 2δ2 e W1 = W2.
Questão 09. (Fuvest) Uma empilhadeira elétrica transporta do chão até uma prateleira, a uma altura de 6,0 m do chão, um pacote de 120 kg. O gráfico ilustra a altura do pacote em função do tempo. A potência aplicada ao corpo pela empilhadeira é (É dado g = 10 m/s2 e despreza-se o efeito do ar.)
a) 120 W.
b) 360 W.
c) 720 W.
d) 1,20 kW.
e) 2,40 kW.
Questão 10 sobre Potência Mecânica: (Fuvest) Dispõe-se de um motor com potência útil de 200 W para erguer um fardo de massa de 20 kg à altura de 100 m em um local onde g = 10 m/s2. Despreze o efeito do ar. Supondo-se que o fardo parta do repouso e volte ao repouso, calcule:
a) o trabalho desenvolvido pela força aplicada pelo motor;
b) o tempo gasto nessa operação.
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Gabarito com as respostas das questões de física sobre Potência Mecânica:
01. b;
02. a. 700,7 x 106 W e 1,26 x 1010 W
b. 50
03. d;
04. d;
05. b;
06. a;
07. c;
08. c;
09. b;
10. a. 2,0 . 104 J
Doutorando em Genética e Biologia Molecular – UESC-BA
Mestre em Genética e Biologia Molecular – UESC-BA
Pós-Graduado em Metodologia do Ensino de Biologia e Química – FAEL
Licenciado em Ciências Biologias – IFMT/Campus Juína