1. O conceito de energia foi de suma importância para o desenvolvimento da ciência, em particular da física. Sendo assim, podemos dizer que o princípio da conservação da energia mecânica diz que:
a) nada se perde, nada se cria, tudo se transforma
b) que a energia pode ser gastada e perdida
c) a energia total de um sistema isolado é constante
d) que a energia jamais pode ser transferida de um corpo a outro
e) a energia cinética de um corpo está relacionada com a força da gravidade
2. Imagine que você deixa cair (abandonado) um objeto de massa m e de altura de 51,2 metros. Determine a velocidade desse objeto ao tocar o solo.
a) v = 50 m/s
b) v = 40 m/s
c) v = 32 m/s
d) v = 20 m/s
e) v = 10 m/s
3. Vamos supor que um carrinho de montanha-russa esteja parado a uma altura igual a 10 m em relação ao solo. Calcule a velocidade do carrinho, nas unidades do SI, ao passar pelo ponto mais baixo da montanha-russa. Despreze as resistências e adote a massa do carrinho igual a 200 kg.
a) v ≈ 1,41 m/s
b) v ≈ 28 m/s
c) v ≈ 41 m/s
d) v ≈ 5,61 m/s
e) v ≈ 14,1 m/s
4. Determine o valor da velocidade de um objeto de 0,5 kg que cai, a partir do repouso, de uma altura igual a 5 metros do solo.
a) vB=30 m/s
b) vB=10 m/s
c) vB=20 m/s
d) vB=0,5 m/s
e) vB=0
5. Um tubarão branco nada, normalmente, a uma velocidade de cerca de 3 km/h, mas pode atingir rapidamente uma velocidade em torno de 26 km/h ao atacar uma presa. Ao alterar a sua velocidade de 3 km/h para 26 km/h, a energia cinética do tubarão aumenta em aproximadamente
a) 3 vezes.
b) 9 vezes.
c) 26 vezes.
d) 50 vezes.
e) 75 vezes.
6. Um corpo de massa m = 10 kg, inicialmente em repouso, é deslocado por uma distância de 10 m com uma força constante na direção horizontal, adquirindo, ao final destes 10 m, uma energia cinética de 500 J. A aceleração e o tempo gasto pelo corpo para percorrer os 10 m são, respectivamente,
a) 5 m/s2 e 1 s
b) 5 m/s2 e 2 s
c) 50 m/s2 e 1 s
d) 50 m/s2 e 2 s
e) 50 m/s2 e 10 s
7. A colisão de fragmentos do cometa Shoemaker-Levy com o planeta Júpiter foi bastante noticiada pela imprensa. Aqui na Terra, existem vários indícios de impactos com meteoros. No Brasil, inclusive, existe um meteorito conhecido como Bendegó que caiu no sertão da Bahia e atualmente está em exposição no Museu Nacional do Rio de Janeiro. Também a Lua apresenta registros bem claros da existência desses encontros no espaço: suas crateras. Para que o impacto de um fragmento de cometa (massa 5 x 10^6 kg) contra a superfície da Terra dissipe uma energia equivalente àquela liberada pela bomba atômica que destruiu Nagasaki, durante a Segunda Guerra Mundial (4 x10^13 joules), a velocidade do fragmento deve ser de
a) 4 km/s
b) 16 km/s
c) 4.000 km/s
d) 8.000 km/s
e) 16.000 km/s
8. A figura abaixo mostra quatro trajetórias de uma bola de futebol lançada no espaço.
a) A trajetória que exigiu a maior energia foi a I.
b) A trajetória que exigiu a maior energia foi a II.
c) A trajetória que exigiu a maior energia foi a III.
d) A energia exigida é a mesma para todas as trajetórias.
9. Dois objetos A e B deslocam-se em movimento retilíneo uniforme, sendo a velocidade de A maior do que a de B. Qual dos gráficos da energia cinética (Ec) contra o tempo (t) representa corretamente essa situação?
10. (UFRGS) Um paraquedista cai com velocidade constante. Nessas condições durante a queda,
a) o módulo de sua quantidade de movimento linear aumenta.
b) sua energia potencial gravitacional permanece constante.
c) sua energia cinética permanece constante.
d) sua energia cinética aumenta e sua energia potencial gravitacional diminui.
e) a soma de sua energia cinética com a sua energia potencial gravitacional permanece constante.
11. (UFRGS) Enquanto uma pedra sobe verticalmente no campo gravitacional terrestre, depois de ter sido lançado para cima, aumenta
a) o módulo da quantidade de movimento linear.
b) o módulo da força gravitacional sobre a pedra
c) a sua energia cinética
d) a sua energia mecânica
e) a sua energia potencial gravitacional
12 (UFRGS) Um corpo de massa igual a 1 kg é jogado verticalmente para baixo, de uma altura de 20 m, com velocidade inicial de 10 m/s, num lugar onde a aceleração da gravidade é 9,8 m/s^2 e o atrito com o ar, desprezível. Qual a sua energia cinética quando se encontra a 10 m do chão?
a) 60J
b) 98 J
c) 148 J
d) 198 J
e) 246 J
13. (UFRGS) Á medida que uma bola cai livremente no campo gravitacional terrestre, diminui
a) o módulo da velocidade
b) o módulo da aceleração
c) o módulo da quantidade de movimento linear
d) a energia cinética
e) a energia potencial gravitacional
14. (UFPE) Em uma prova de salto com vara, uma atleta alcança, no instante em que a vara é colocada no apoio para o salto, a velocidade final v = 9,0 m/s. Supondo que toda energia cinética da atleta é convertida, pela vara, em energia potencial gravitacional, calcule a altura mínima que a atleta alcança. Despreze a resistência do ar.
a) 4,0 m
b) 3,8 m
c) 3,4 m
d) 3,0 m
e) 2,8 m
15. (UERJ) Numa partida de futebol, o goleiro bate o tiro de meta e a bola, de massa 0,5 kg, sai do solo com velocidade de módulo igual a 10 m/s. Em um ponto P, a 2 metros do solo, um jogador da defesa adversária cabeceia a bola. Considerando g = 10 m/s^2 e desprezando-se a resistência do ar, a energia cinética no ponto P vale, em joules:
a) zero
b) 5
c) 10
d) 15
e) 25
16. Ao entrar em uma montanha-russa, na parte mais alta da trajetória (h= 20m), o carrinho possui uma velocidade de 5 m/s. Determine a velocidade de carrinho quando ele esta a uma altura de 10 m do solo.
17. (FUVEST-SP) Uma bola de 0,2 kg é chutada para o ar. Sua energia mecânica em relação ao solo vale 50 J. Qual é a sua velocidade quando está a 5 m do solo? (g = 10 m/s2)
18. (UFRGS) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem.Um objeto desloca-se de um ponto A até um ponto B do espaço seguindo um determinado caminho. A energia mecânica do objeto nos pontos A e B assume, respectivamente, os valores EA e EB, sendo EB < EA. Nesta situação, existem forças ........ atuando sobre o objeto, e a diferença de energia EB – EA ........ do ........ entre os pontos A e B.
a) dissipativas – depende – caminho
b) dissipativas – depende – deslocamento
c) dissipativas – independe – caminho
d) conservativas – independe – caminho
e) conservativas – depende – deslocamento
19. (UFRGS) Na modalidade esportiva de salto com vara, o atleta salta e apóia-se na vera para ultrapassar o sarrafo. Mesmo assim, é uma excelente aproximação considerar que a impulsão do atleta para ultrapassar o sarrafo resulta apenas da energia cinética adquirida na corrida, que é totalmente armazenada na forma de energia potencial de deformação da vara.Na situação ideal – em que a massa da vara é desprezível e a energia potencial da deformação da vara é toda convertida em energia potencial gravitacional do atleta -, qual é o valor aproximado do deslocamento vertical do centro de massa do atleta, durante o salto, se a velocidade da corrida é de 10 m/s?
a) 0,5 m.
b) 5,0 m.
c) 6,2 m.
d) 7,1 m.
e) 10,0 m.
20. Uma criança com 20 kg desce de um escorregador de uma altura h. Sabendo que a criança chega na base do escorregador com uma velocidade de 6 m/s, determine a altura do escorregador.
21. (PUCRS) Um atleta, com peso de 700N, consegue atingir 4200J de energia cinética na sua corrida para um salto em altura com vara. Caso ocorresse a conservação da energia mecânica, a altura máxima, em metros, que ele poderia atingir seria de
a) 4,00
b) 4,50
c) 5,00
d) 5,50
e) 6,00
22. Um bloco com 2 kg de massa desloca-se sobre um plano horizontal liso e atinge uma mola de constante elástica 4 N/m. O bloco produz deformação de 1 m na mola. Determine a velocidade do bloco no instante em que ele atinge a mola.
23. Uma bola metálica cai da altura de 1,0 m sobre um chão duro. A bola repica no chão várias vezes, conforme a figura adiante. Em cada colisão, a bola perde 20% de sua energia. Despreze a resistência do ar (g = 10 m/s²) Qual é a altura máxima que a bola atinge após duas colisões (ponto A)?
24. (PUCRS) Dois corpos de massas mA e mB, com mA = 2mB, e velocidades vA e vB, apresentam a mesma energia cinética. Nesse caso, o valor de (vA/vB)² é igual a
a) 1/4
b) 1/2
c) 1
d) 3/4
e) 2
25. Um bloco, com 0,2 kg de massa, é abandonado de uma altura de 0,3 m de um plano inclinado e percorre um plano horizontal e comprimindo uma mola disposta conforme a figura. Desprezando os atritos:
b) calcule a energia ganha pela mola;
c) determine a deformação da mola sabendo que sua constante elástica k = 1,2 N/m;
26. Abandonado de uma altura h, um corpo de massa 0,3 kg comprime uma mola de constante elástica 300 N/m, disposta conforme a figura. Determine h para que o corpo produza deformação de 0,1 m na mola.
27. Um corpo de 2 kg é lançado obliquamente para cima com uma velocidade de 10 m/s. Sabendo que na altura máxima sua energia potencial gravitacional e 75 J, determine:
a) a altura máxima atingida;
b) a velocidade do corpo nessa altura.
Gabarito
1 - C
2 - C
3 - E
4 - B
5 - E
6 - B
7 - A
8 - C
9 - A
10 - C
11 - E
12 - C
13 - E
14 - A
15 - D
16 - 15 m/s
17 - 20 m/s
18 - A
19 - B
20 - 1,8 m
21 - e
22 - E
23 - 0,64 m
24 - B
25 - a) Epg --> Ec --> Epe
b) 0,6 J
c) 1 m
26 - 0,5 m
27 - a) 3,75 m
b) 5 m/s
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