(FUVEST) Um objeto de 20kg desloca-se numa trajetória retilínea de acordo com a equação horária dos espaços s = 10 + 3,0t + 1,0t2, onde s é medido em metros e t em segundos.
a) Qual a expressão da velocidade escalar do objeto no instante t?
b) Calcule o trabalho realizado pela força resultante que atua sobre o objeto durante um deslocamento de 20m.
Ver respostas
(UFSE) Um corpo de massa m é colocado sobre um plano inclinado de ângulo q com a horizontal, num local onde a aceleração da gravidade tem módulo igual a g. Enquanto escorrega uma distância d, descendo ao longo do plano, o trabalho do peso do corpo é:
a) m g d senq
b) m g d cosq
c) m g d
d) -m g d senq
e) -m g d cosq
Ver respostas
(UNIRIO)
Três corpos idênticos de massa M deslocam-se entre dois níveis, como mostra a figura: A – caindo livremente; B – deslizando ao longo de um tobogã e C – descendo uma rampa, sendo, em todos os movimentos, desprezíveis as forças dissipativas. Com relação ao trabalho (W) realizado pela força-peso dos corpos, pode-se afirmar que:
a) WC > WB > WA
b) WC > WB = WA
c) WC = WB > WA
d) WC = WB = WA
e) WC < WB > WA
Ver respostas
Um bloco de peso 5,0N, partindo do repouso na base do plano, sobe uma rampa, sem atrito, sob a ação de uma força horizontal constante e de intensidade 10N, conforme mostra a figura.
Qual a energia cinética do bloco, quando atinge o topo do plano?
a) 50J b) 40J c) 30J d) 20J
e) 10J
Ver respostas
O gráfico a seguir representa a intensidade da força resultante em ponto material, em trajetória retilínea, em função da distância por ela percorrida. Qual o valor aproximado do trabalho realizado pela força entre d1 = 0 e d2 = 7,0m?
a) 50J b) 42J c) 34J d) 28J
e) 16J
Ver respostas
Considere um cometa em órbita elíptica em torno do Sol.
Quando o cometa passa pelo afélio (ponto B) sua velocidade linear de translação tem módulo V e sua energia cinética vale E. Quando o cometa passa pelo periélio (ponto A) sua velocidade linear de translação tem módulo 2V. No trajeto de B para A, o trabalho da força gravitacional que o Sol aplica no cometa vale:
a) 0 b) E c) 2E d) 3E
e) 4E
Ver respostas
(ITA) Um projétil de massa m = 5,00g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade do módulo V = 400m/s e penetra 10,0cm na direção do movimento. (Considere constante a desaceleração do projétil na parede e admita que a intensidade da força aplicada pela parede não depende de V).
a) Se V = 600m/s a penetração seria de 15,0cm. b) Se V = 600m/s a penetração seria de 225,0cm. c) Se V = 600m/s a penetração seria de 22,5cm. d) Se V = 600m/s a penetração seria de 150cm.
e) A intensidade da força imposta pela parede à penetração da bala é 2,00N.
Ver respostas
(PUC) Um corpo de massa 0,30kg está em repouso num local onde a aceleração gravitacional tem módulo igual a 10m/s2. A partir de um certo instante, uma força variável com a distância segundo a função F = 10 – 20d, onde F (N) e d (m), passa a atuar no corpo na direção vertical e sentido ascendente. Qual a energia cinética do corpo no instante em que a força F se anula? (Despreze todos os atritos).
a) 1,0J b) 1,5J c) 2,0J d) 2,5J
e) 3,0J
Ver respostas
Um corpo de massa 19kg está em movimento. Durante um certo intervalo de tempo, o módulo da sua velocidade passa de 10m/s para 40m/s. Qual o trabalho realizado pela força resultante sobre o corpo nesse intervalo de tempo?
a) 53,25J b) 40,55J c) 30,32J d) 22,02J
e) 14,25J
Ver respostas
01 – a) V = 3,0 + 2,0t (SI)
b) 8,0 . 102J
| 02. – A | 03 – D | 04 – A | 05 – D | |
| 06 – D | 07 – C | 08 – A | 09 – E |
Força peso é a força gravitacional que qualquer corpo que apresenta massa exerce sobre outro corpo também dotado de massa. Ela é uma força atrativa cuja unidade de medida é o newton e pode ser calculada a partir do produto entre a massa dos corpos que se atraem e a constante da gravitação universal, dividido pelo quadrado da distância que os separa.
Veja também: O que é força?
O que é força peso?
A força peso, também chamada de força gravitacional, é a força atrativa entre dois ou mais corpos dotados de massa. Apesar de todos os corpos que têm massa atraírem-se mutuamente, o efeito da força peso só é notável nos arredores de corpos massivos, tais como planetas e estrelas.
A força peso que atua sobre nós aponta em direção ao centro da Terra e é proporcional ao módulo da aceleração da gravidade local.
Peso e massa
É comum que as palavras peso e massa sejam utilizadas indiscriminadamente, entretanto é importante notar que o peso de um objeto é a medida da força com a qual ele é atraído por um campo gravitacional, enquanto sua massa é a medida de sua inércia ou, ainda, a quantidade de matéria nele contido. Dessa maneira, o peso de um objeto na Lua é diferente de seu peso na Terra, embora sua massa seja igual nessas duas regiões.
Fórmula da força peso
A força peso pode ser calculada por meio do produto entre a massa do corpo que sofre a ação da força peso e o valor da gravidade.
P – força peso (N)
m – massa (kg)
g – aceleração da gravidade (m/s²)
Além da fórmula anterior, a força peso também pode ser calculada por meio da lei da gravitação universal. Observe:
G – constante da gravitação universal (6,67.10-11 Nm²/kg²)
M e m – massas dos corpos (kg)
d – distância entre os corpos (m)
Leia também: Por que a Lua não cai na Terra?
Trabalho da força peso
O trabalho da força peso é o cálculo da quantidade de energia que um corpo “perde” ou “ganha” ao ser movido entre dois pontos de um campo gravitacional. É importante ressaltar que só ocorre realização de trabalho quando o deslocamento do corpo estiver na mesma direção da força peso, isto é, na direção vertical, tanto no sentido positivo, quando o corpo adquire energia potencial gravitacional, quanto no sentido negativo, quando o corpo perde energia potencial gravitacional.
O trabalho da força peso pode ser calculado por meio da seguinte expressão:
τ – trabalho (J)
P – força peso (N)
Δh – variação da altura (m)
A partir da fórmula representada acima, é possível calcular qual é a energia necessária para elevarmos um corpo de certa massa até uma altura desejada. Suponha que queiramos calcular quanta energia é necessária para um elevador carregado, cuja massa total é igual a 800 kg, subir a uma altura de 30 m, em uma região em que a aceleração da gravidade equivale a 9,8 m/s².
Por meio do cálculo, estimamos qual é a quantidade de energia necessária para subirmos um elevador de 900 kg a uma altura de 30 m. Essa quantidade de energia é também conhecida como energia potencial gravitacional.
Força normal e força peso
A força peso e a força normal são forças de origens distintas e que atuam sobre um mesmo corpo. Enquanto a força peso tem origem na atração gravitacional que a Terra faz sobre suas vizinhanças, a força normal surge mediante a compressão de uma certa superfície.
Quando estamos sentados no chão, por exemplo, a força peso nos puxa para “baixo” em direção ao centro de massa da Terra. A força normal, por sua vez, faz sobre nós uma força para cima, no sentido contrário ao da força que fazemos contra o chão. A partir disso, é possível notar que as duas forças atuam sobre o mesmo corpo e que, portanto, não podem ser consideradas como um par de ação e reação.
Leia também: A terceira lei de Newton e a relação entre forças peso e normal
Exercícios sobre força peso
Questão 1 — Na Lua, onde a aceleração gravitacional tem um valor de 1,6 m/s², um astronauta tem um peso igual a 96 N. Na Terra, onde a gravidade é de aproximadamente 10 m/s², o peso desse astronauta seria igual a:
a) 800 N.
b) 600 N.
c) 500 N.
d) 400 N.
Resolução:
Para resolver o exercício, primeiramente calculamos a massa do astronauta e, em seguida, fazemos o cálculo do peso dele na Terra. Observe o cálculo:
Com base no cálculo feito acima, a alternativa correta é a letra B.
Questão 2) Sabendo que a gravidade terrestre vale, em média, 10 m/s², calcule qual deve ser o peso de um corpo na Terra. Considere que seu peso na Lua, onde a gravidade é de 1,6 m/s², é de 160 N.
a) 1600 N
b) 1200 N
c) 1000 N
d) 800 N
Resolução:
Para descobrimos o peso do corpo, primeiramente descobrimos sua massa. Observe o cálculo:
Com base na resolução, a alternativa correta é a letra C.