Exercícios de Trabalho de uma força - Lista de Exercícios Resolvida

Suponha que o gás contido em um cilindro com área transversal esteja sendo comprimido por um pistão. Se for a pressão do gás em e o volume em , o trabalho realizado na compressão do gás, do estado até o estado é dado pela equação:

Use essa integral para determinar o trabalho realizado ao comprimir o gás de a , se e e obedecem à lei dos gases , para processos adiabáticos.

(Dica: Nas coordenadas sugeridas pela figura, . A força contra o pistão é )

Dois elétrons longe um do outro metros repelem-se com uma força de

Suponha que um elétron seja mantido fixo no ponto no eixo (unidades em metros). Quanto trabalho será necessário para deslocar um segundo elétron ao longo do eixo do ponto para a origem.

Suponha que um elétron seja mantido fixo em cada um dos pontos e . Quanto trabalho será necessário para deslocar um terceiro elétron ao longo do eixo de a ?

Use a integral abaixo

para determinar o trabalho realizado ao comprimir o gás de a , se e e obedecem à lei dos gases (para processos adiabáticos).

Uma corda com de comprimento está pendurada no alto de um prédio com de altura. A densidade linear da corda é , onde é a distância ao solo. Ache o trabalho realizado quando se puxa a corda toda até o alto do prédio.

Considere uma mola tal que o trabalho necessário para estica-la além do seu comprimento natural seja de .

Qual a constante elástica da mola?

Qual o trabalho necessário para estica-la além do seu comprimento natural?

Quão longe do seu comprimento natural uma força de manterá a mola esticada?

Um cavalo puxa uma carroça por uma estrada retilínea, exercendo uma força variável no tempo: . A carroça se desloca com velocidade constante de .

1. Ache o trabalho realizado pelo cavalo nos primeiros 30 segundos.
2. Suponha agora que a velocidade é variável . Quanto vale o trabalho nos primeiros 5 minutos.

Uma corrente de 1,5 m de comprimento pesa 10 N e está dependurada em um

teto. Encontre o trabalho necessário para levantar a extremidade inferior da

corrente até o seu ponto médio (ponto médio da corrente esticada).