Questão 2761291

• Banca: Quadrix
• Órgão: SEDUC-GO
• Ano: 2018
• Provas: Quadrix - 2018 - SEDUCE-GO - Professor de Nível III - Física
• Disciplina: Física
• Assuntos: Dinâmica; Trabalho e Energia

Uma grua, em um canteiro de obras, irá levantar uma peça de concreto de duas toneladas inicialmente em repouso. A peça de concreto será encaixada em pilares e a grua exerce uma força de 60 kN para cima sobre a peça de concreto. Considere‐se essa força suficiente para levantar a peça, vencendo a força da gravidade, que atua ao longo de uma distância de 4 m.

Com base nesse caso hipotético, considerando um sistema de referência no qual a força peso é negativa e assumindo que a aceleração da gravidade seja igual a 10 m/s² , assinale a alternativa correta.

• A. O trabalho realizado pela grua é de +120 kJ.
• B. O trabalho realizado pela força gravitacional é de +80 kJ.
• C. O trabalho total realizado é de +120 kJ.
• D. A força gravitacional não realiza trabalho sobre a peça de concreto.
• E. A velocidade de subida da peça de concreto é de 4 √10 m/s.

Gabarito: E

Comentários

• Observação: a letra "d" está errada porque a força gravitacional faz Trabalho negativo, pois enquanto a máquina traciona a pedra para cima, a força gravitacional puxa a pedra para baixo, formando vetores de mesma direção, porém de sentidos opostos.

  Resolução da letra "e" (gabarito)

  Fr = m.a

  60x10^3 - 2x10^4 = 2x10^3.a

  Força aplicada pela máquina - Força peso = Massa da pedra . aceleração

  a= 20 m/s^2

  Quando o tempo não é dado e nem é perguntado, torriceli é usado!

  VF^2 = Vo^2 + 2.a.d

  VF^2 = 0 + 2.20.4m

  VF = 4 √10 m/s

   

  Obs: eu não concordo muito com o gabarito, pois ele fala "a velocidade de subida", e o certo, ao meu ver, sera velocidade final do objeto.

• Unidade de trabalho é sim o Joule, rapaz. 1 J = 1N.m

• Alguém poderia dizer onde está o erro da letra b?

• A) Errado

  Tg=F*d (trabalho da grua é a força vezes a distância); Tg=60*4 → Tg=240.

  ________________________________

  B) Errado

  Tp=F*d (Como não se sabe a força peso,vamos fragmentar o 'F' na equação da força 'F=m*a' [Força é a massa vezes a aceleração]) Tp=F*d→Tp=m*g*d → Tp=2*-10*4→ Tp =- 80

  A questão diz: "a força peso é negativa ". Ela vai contra o movimento e por isso é negativa. 80 ≠ -80

  D) Errado

  A força gravitacional realiza trabalho, porém, trabalho contra o sentido do movimento, portanto, negativo.

  ________________________________

  C)Errado

  T=Tg-Tp (Trabalho total é o trabalho da grua menos o trabalho da força peso)

  T=240-80→ T=160

  ________________________________

  E)Certo

  Para saber a velocidade, já temos a distância, mas ainda precisamos achar a aceleração.

  T=F*d→T=m*a*d→160=2*a*4→160=8a→a=160/8→ a=20m/s²

  Agora, aplicando os dados obtidos na equação de torricelli:

  v²=2ad (velocidade ao quadrado é igual a duas vezes a aceleração vezes a distância)

  v²=2*20*4→v=√40*4→ v=√4²*10→v=4√10

  
  

  
  

• a) O trabalho na física sempre é realizado por uma força (errado)

  b) -80kJ (errado)

  c) (errado)

  d) (errado)

  e) a velocidade não é constante (errado)

  Todas erradas, poderia ser anulada, agora se a letra e tivesse sido escrita assim:

  A velocidade da peça quando está à 4m da referência é de 4√10 (Correto)