sexta-feira, 31 de outubro de 2014

Capítulo 13/01 - Comentários sobre os exercícios da apostila.

Se você desejar recorde o resumo dos conceitos de trabalho, potência e rendimenro seguindo o link. E veja também duas aulas sobre trabalho do professor Bechara, da UFF. Clique aqui.

Exercício 01 - Use a equação horária da posição do movimento uniformemente variado para calcular a aceleração. Use a segunda lei de Newton para calcular a força e aplique a definição de trabalho.

Exercício 02 - Aplique o teorema do trabalho-energia para calcular o trabalho e depois a definição de potência de uma força.

Exercício 03 - Você se lembra do método indireto de tirar informações de um gráfico que vimos no capítulo 02. Era chamado método das áreas e usado para o gráfico velocidade versus tempo.Aqui temos o gráfico força versus distância. Como o trabalho é "força.distância", isto é, uma "área", podemos usar o mesmo método para calcular o trabalho. Calcule então a área sob a curva no gráfico dado no enunciado.

Exercício 04 -Você deve utilizar o mesmo raciocínio do exercício 02. Aplique no final a definição de potência de uma força.

Exercício 05 -
Você deve se lembrar que o peso é uma força conservativa, isto é, o trabalho realizado por essa força não depende da trajetória mas só da posição no início e no fim do movimento. Logo devemos considerar a altura. Siga o raciocínio do exercício anterior.

Exercício 06 - A unidade hp é uma antiga unidade de potência ( 1 hp = 746W ). Use a definição de rendimento. Note que o trabalho é a potência vezes o tempo.

Exercício 07 - Aplique as definições de potência e rendimento. A potência motriz, ou potência nominal é aquela que está descrita na placa do motor ( 5 hp ). O trabalho útil é calculado a partir do volume de água retirado. Lembre-se massa é a densidade vezes o volume.

Exercício 08 -Cuidado com as unidades. Use o teorema do trabalho-energia e a definição de trabalho.


Exercício 09 -
Faça um desenho do plano inclinado. Note que você obterá um triângulo retângulo com um dos ângulos medindo 30 graus. Calcule a altura usando a definição de seno. O importante é lembrar que a força peso é conservativa, portanto você calcula o trabalho pela altura já o atrito é dissipativo, logo o trabalho deve ser calculado pelo deslocamento.

Exercício 10 - Cuidado com as unidades. Aplique o teorema do trabalho-energia. Use as equações do movimento variado para calcular a aceleração e a segunda lei de Newton para calcular a força.

Exercício 11 - Para obter o resposta de maneira rápida observe que 1,0 litro de água tem massa de 1,0 kg. Logo, você já tem a massa de água que cai da cachoeira por minuto. Calcule a massa que cai por segundo. Se você multiplicar o resultado por "g" e pela altura você obtém o trabalho por segundo. Ora, isso é a potência.

Exercício 12 - Lembre-se 1 CV = 736 W. Use a definição de potência de uma força. Substitua a definição de trabalho na fórmula da potência. Você vai obter P = F . v. Use essa fórmula para obter a resposta.

Exercício 13 - Lembre-se que a força peso é conservativa. Logo, o trabalho que ela realiza não depende da trajetória descrita pela criança e sim da altura.

Exercício 14 - Faça um esquema das forças que atua no balde. Como a velocidade é constante o balde está em equilíbrio.Logo, a resultante é nula, isto é, a força aplicada pelo braço é igual ao peso em módulo. Aplique a definição de trabalho e de potência.

Exercício 15 - Aplique a definição de trabalho. Cuidado com o sentido da força.

Exercício 16 - CV é uma unidade de potência. Mas o trabalho é potência . tempo. Note que se você entrar com essa fórmula no cálculo do rendimento o tempo aparece em cima e em baixo e, portanto, pode ser simplificado. Logo você pode trabalhar com a potência para calcular o rendimento. Note 6 cv é a perda.

Exercício 17 - Cuidado com as unidades. Basta aplicar o teorema do trabalho-energia para calcular o trabalho.