_Hinrichs_Kleinback

50 Energia e Meio Ambiente
PROBLEMAS
1. Um meteoro de 50 kg está se movimento no espaço distante. Se uma força de
12 N é aplicada sobre o meteoro em direção oposta ao movimento, qual será a
desaceleração observada?
2. Suponha que você aplique uma força de 40 N sobre uma caixa com massa de
2 kg. A força de atrito que se opõe ao movimento da caixa é de 15 N. Qual é a
aceleração da caixa?
3. Qual é a energia potencial de uma pessoa sentada sobre uma escada a 2 m do
chão?
4. Calcule o trabalho realizado ao se levantar um livro de 4 lb a uma altura de 8 ft.
5. Quanto trabalho você despende ao mover por 6 ft um refrigerador de 450 lb se
você está exercendo uma força de 90 lb?
6. Qual é a energia cinética de um carro de 3.000 lb viajando a 60 mph? (Lembrese
de que libras não são unidades de massa.)
7. A que altura um corpo de 2 kg deve ser levantado para que possua uma energia
potencial gravitacional equivalente à energia cinética que ele teria se estivesse
se movendo a 3 m/s?
8. Um carrinho com massa de 20 kg, inicialmente em repouso, é empurrado com
uma força líquida de 40 N sobre uma superfície plana. Se o carrinho é empurrado
por 5 m, qual é a sua EC final? Qual é a velocidade final? (Suponha
que não há perda de calor.)
9. Uma bola com massa de 0,5 kg é solta de uma altura de 5 m. Qual a maior velocidade
que ela irá atingir logo antes de chegar ao chão?
10. Qual é a energia potencial da água em um lago com uma área superficial de
dez milhas quadradas, profundidade média de 40 ft, e uma elevação de 600
ft acima do gerador de eletricidade? (Note que uma milha quadrada eqüivale
a aproximadamente 28 milhões de pés quadrados e que 1 ft 3
de água
pesa 62 lb.)
11. O consumo de energia doméstica per capita em alguns vilarejos de Bangladesh
é 7 x 10 9
J/ano. Isto corresponde a que fração do consumo residencial
médio per capita dos Estados Unidos?
12. Um motor realiza 4.000 J de trabalho em 10 s. Qual é a potência de saída em
quilowatts e em cavalo-vapor?
13. Em um dia, o consumo médio de alimentos de uma pessoa nos Estados
Unidos é de aproximadamente 2.500 quilocalorias (1 cal = 4,2 J). Suponha que
metade desta energia é usada para realizar trabalho (a outra metade se transforma
em calor irradiado pelo corpo), qual é a potência de saída média de
uma pessoa em 24 horas?
14. Se você levantasse uma massa de 50 kg a uma altura de 1,2 m em 1,2 s, quanto
trabalho você teria realizado? Qual seria a potência despendida em watts?
(Expresse em hp também.) Se isto for feito 20 vezes, compare o trabalho realizado
com o consumo total de alimentos em um dia. (Veja o Problema 13.)
15. Uma lâmpada de 100 W é esquecida acesa acidentalmente em um porão. Se a
eletricidade custa 12 centavos por kWh, quanto custou este esquecimento?
16. Um pequeno riacho escoando a 8 L/s tem uma queda vertical de 1,5 m. Qual é
a máxima potência que pode ser obtida deste sistema? (Um litro de água tem
uma massa de 1 kg.)