Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Manutenção – Mecânica · 2023 · questão 55

Cesgranrio Transpetro 2023 Manutenção mecânica · Cinemática, dinâmica, trabalho e energia

Questão 55

Um carrinho, utilizado na movimentação de cargas, é puxado com uma força F de 200 N, a partir do repouso, em linha reta, até atingir uma distância de 8,0 m. Despreze qualquer força dissipativa durante o movimento.

Considerando-se que a carga, juntamente com o carrinho, vale 2.000 N (200 kg), a velocidade atingida pelo carrinho, expressa em km/h, ao final de seu percurso, é

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Resposta da banca: C

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Dinâmica — teorema da energia cinética e conversão de unidades de velocidade.

Objetivo

Achar a velocidade do carrinho depois de \(8\,\text{m}\) sob uma força de \(200\,\text{N}\), em km/h. O que está em jogo é usar a massa, e não o peso, na energia cinética, e lembrar de converter m/s em km/h no fim.

Conceitos para revisar

Trabalho de uma força constante

Força na direção do deslocamento vezes a distância percorrida: é a energia que a força entrega ao corpo.

\[\tau = F\, d\]

\(\tau\)trabalho, em joules

\(F\)força, \(200\,\text{N}\)

\(d\)deslocamento, \(8{,}0\,\text{m}\)

Teorema da energia cinética

Sem atrito, todo o trabalho da força vira energia de movimento. Partindo do repouso, o trabalho é a própria energia cinética final.

\[\tau = \Delta E_{c} = \tfrac{1}{2} m v^{2} - 0\]

\(E_{c}\)energia cinética

\(m\)massa, \(200\,\text{kg}\), e não o peso de \(2.000\,\text{N}\)

\(v\)velocidade final

De m/s para km/h

Um metro por segundo são 3.600 metros por hora, ou 3,6 quilômetros por hora.

\[v_{\text{km/h}} = 3{,}6\, v_{\text{m/s}}\]

multiplicar por 3,6 para ir de m/s a km/h

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