CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

Energia esta relacionada com a capacidade de se realizar algum trabalho e energia são grandezas escalares.
TRABALHO no grego antigo, energia era utilizado para designar trabalho.
Existe uma variação muito grande de situações identificadas como trabalho, todas elas relacionadas com energia, trabalho para aquecer um líquido, trabalho para movimentar um corpo, etc...

Energia Mecânica, EM , é a soma das energias cinética, EC, potenciais elástica, EPE, e potencial gravitacional, EPG.
EM = EC + EPE + EPG
Se não houver interferências, de força de atrito e resistência do ar, então denominamos as forças que atuam no corpo, objeto, como FORÇAS CONSERVATIVAS. Nesse caso a energia mecânica será constante durante todo o tempo, o Movimento Harmônico Simples, MHS, é um exemplo de uma situação onde só existe forças conservativas.
Caso haja interferência de força de atrito ou resistência do ar, denominamos essas forças como FORÇAS DISSIPATIVAS. Nesse caso a energia mecânica vai se dissipando, diminuindo, ao longo do movimento.

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

1. FUVEST Dois corpos de massas iguais são soltos, ao mesmo tempo, a partir do repouso, da altura h1 e percorrem os diferentes trajetos (A) e (B), mostrados na figura, onde x1 > x2 e h1 > h2. Note e adote: Desconsidere forças dissipativas.

Considere as seguintes afirmações:

I. As energias cinéticas finais dos corpos em (A) e em (B) são diferentes.

II. As energias mecânicas dos corpos, logo antes de começarem a subir a rampa, são iguais.

III. O tempo para completar o percurso independe da trajetória.

IV. O corpo em (B) chega primeiro ao final da trajetória.

V. O trabalho realizado pela força peso é o mesmo nos dois casos.

É correto somente o que se afirma em

A. I e III.

B. II e V.

C. IV e V.

D. II e III.

E. I e V.

link para a resolução https://youtu.be/MLd72E0BfWE

2. PISM É possível manter boa saúde fazendo-se exercícios sem a necessidade de aparelhos de ginástica complicados. Um exemplo é o uso de uma fita de borracha extensível: a intensidade do exercício pode ser adaptada variando-se a deformação inicial da fita. O gráfico ao lado mostra o módulo da força F que uma pessoa deve realizar sobre um fita para deforma-la de um comprimento ∆x.

A) Qual o trabalho que uma pessoa deve realizar sobre a fita para esticá-la de 40 cm A a partir da posição de equilíbrio (posição em que a fita não está tensionada)?

B) Qual a constante elástica dessa fita?

link para resolução https://youtu.be/6OHODV4IwxA

3.UFLA Um carro de corrida de massa 700 Kg atravessa um trecho de pista em linha reta horizontal, percorrendo uma distância de 100 metros em 5 segundos. Sabe-se que neste veículo atuam, além da força peso 𝑝, uma força Normal 𝑁, de 7,433 x 10⁴ N, uma força de atrito do pneu como solo 𝐹𝑎𝑡, de 4,000 x 10³ N, uma força proporcionada pelo motor 𝐹𝑚 de 1,5 x 10⁴ N e, ainda, uma força causada por uma corrente de vento 𝐹𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜 de 5,000 x 10² N e que forma um ângulo de 60° com a superfície da pista.

Sabendo disso e considerando g = 10 m/s2 e cos (60°) = 1/2, e sen (60°) = V3/2, qual é o trabalho T realizado pela força resultante que atua no carro e qual a sua potência? Assinale a alternativa CORRETA.

(A)T = 1,075 X 10⁶ J, p = 2,15 X 10⁵ W

(B)T = 1,500 X 10⁶ J, p = 3,00 X 10⁵ W

(C)T = 1,925 X 10⁶ J, p = 3,85 X 10⁵ W

(D)T = 2,215 X 10⁶ J , p = 5,00 X 10⁵ W

link para resolução https://youtu.be/K8lsznUcYao

4. UFU Um veículo de 1000 kg é submetido a um teste para estimar o percentual de energia do combustível que ele converte em energia de movimento. O veículo é acelerado a partir do repouso, em uma pista plana e horizontal, até atingir a velocidade de 30 m/s, enquanto se monitora o consumo de combustível, no caso álcool hidratado, cujo poder calorífero é de 20 MJ/L (1MJ = 1.000.000 J).

Considerando-se apenas a conversão de energia citada e sabendo-se que o consumo de combustível no teste foi de 50 mL, qual foi o rendimento do motor no referido teste?

A) 45%

B) 30%

C) 50%

D) 25%

link para resolução https://youtu.be/yKiDUd91fik

5. SASI Em cima de uma mesa há uma mola helicoidal na horizontal com uma constante elástica de 10 N/m que está comprimida de 10 cm com uma esfera metálica de 50 g acoplada na sua extremidade. Quando liberada, a esfera é impulsionada na direção de uma calha circular horizontal. A esfera então passa a girar em um movimento circular uniforme na calha com um atrito desprezível. A figura ilustra o momento em que a esfera abandona a mola e inicia o movimento circular na calha.

Todo o movimento da esfera ocorre sem variação de energia potencial gravitacional e o raio da calha circular é de 1,0 m. A aceleração centrípeta da esfera, em m/s², ao girar na calha circular é de:

A) 0,5

B) 2,0

C) 5,0

D) 20,0

link para resolução https://youtu.be/7iIyluEkM_Y

6. PISM Um carro de massa total de 100 kg desliza sem atrito sobre os trilhos de uma montanha russa. Ele parte do ponto mais alto dos trilhos, que fica a 15 m do nível do solo, com velocidade de 10m⁄s e desce os trilhos até o chão. Assinale a alternativa CORRETA:

A. a força normal que os trilhos fazem sobre o carro realiza um trabalho positivo de módulo igual a 15000 J sobre ele ao longo do trajeto até o chão.

B. a força gravitacional realiza um trabalho total negativo sobre o carro, de módulo 15000 J, ao longo do

C. deslocamento.

D. a energia cinética do carro é de 15000 J quando este está no nível do solo, em relação aos trilhos.

E. o trabalho realizado pela força normal que os trilhos fazem sobre o carro possui o mesmo módulo do trabalho realizado pela força gravitacional ao longo da trajetória.

F. a força gravitacional realiza um trabalho positivo de módulo 15000 J ao longo do deslocamento do carro.

link para resolução https://youtu.be/3fVxndUPXIk

7.SASI Quatro molas estão orientadas verticalmente e foram comprimidas de uma mesma distância. Duas delas têm o coeficiente elástico com um mesmo valor enquanto as outras têm o coeficiente elástico com o dobro deste valor. As extremidades inferiores das molas foram presas ao chão enquanto nas extremidades superiores foram colocadas quatro bolas, uma em cada mola. Duas bolas têm massa com um mesmo valor enquanto as outras duas têm o dobro desta massa. Bolas com a mesma massa estão distribuídas em molas com coeficientes de mola diferentes.

Quando as molas são liberadas, elas empurram as bolas para cima e cada uma destas bolas atinge uma determinada altura máxima em relação ao ponto inicial em que a mola estava comprimida.

Em relação a essa altura máxima é correto afirmar que:

A) As quatro bolas terão alturas máximas diferentes entre si.

B) As bolas de maior massa terão as maiores alturas máximas.

C) As bolas de mesma massa terão diferentes alturas máximas.

D) As bolas em molas de mesmo coeficiente de molas terão a mesma altura máxima.

Link da resolução https://youtu.be/UE014NYRHjU

8.UNIMONTES Um engenheiro precisa dimensionar um elevador de carga para auxiliar na elevação de material, na construção de um prédio. O elevador deve conseguir transportar uma carga total de 300 kg até uma altura de 15 m com velocidade constante. O módulo da aceleração da gravidade, no local, é g = 10 m/s2. A potência necessária ao motor do elevador, para realizar essa tarefa em 3 minutos, é de

A) 1,5 kW.

B) 44 kW.

C) 147 W.

D) 250 W.

link para resolução https://youtu.be/-djNkcyNjvo

9.ENEM Analisando a ficha técnica de um automóvel popular, verificam-se algumas características em relação ao seu desempenho. Considerando o mesmo automóvel em duas versões, uma delas funcionando a álcool e outra, a gasolina, tem-se os dados apresentados no quadro, em relação ao desempenho de cada motor.

Considerando desprezível a resistência do ar, qual versão apresenta a maior potência?

a( ) Como a versão a gasolina consegue a maior aceleração, esta é a que desenvolve a maior potência.

b( ) Como a versão a gasolina atinge o maior valor de energia cinética, esta é a que desenvolve a maior potência.

c( ) Como a versão a álcool apresenta a maior taxa de variação de energia cinética, esta é a que desenvolve a maior potência.

d( ) Como ambas as versões apresentam a mesma variação de velocidade no cálculo da aceleração, a potência desenvolvida é a mesma.

e( ) Como a versão a gasolina fica com o motor trabalhando por mais tempo para atingir os 100 km/h, esta é a que desenvolve a maior potência.

link para resolução https://youtu.be/vnSnlNW8s3c

10.UERJ Em uma praça, uma criança com massa de 30 kg desce por um escorrega. A altura considerada do topo do escorrega até seu ponto mais baixo é de 2,0 m, como ilustra a figura a seguir.

Sabe-se que a aceleração da gravidade é igual a 10 m/s2 e que, durante a descida da criança, ocorre uma perda de energia mecânica de 60%. Ao atingir o ponto mais baixo do escorrega, a velocidade da criança, em m/s, é igual a

(A) 4,0

(B) 5,0

(D) 8,0

Link para resolução https://youtu.be/5YN0P7m6mNY

11. UNESP Uma pequena esfera é abandonada do repouso no ponto 1 e, após deslizar sem rolar pela pista mostrada em corte na figura, perde contato com ela no ponto 2, passando a se mover em trajetória parabólica, até atingir o solo horizontal.

Adotando g = 10 m/s² , desprezando o atrito e a resistência do ar, quando a esfera passar pelo ponto 3, ponto mais alto de sua trajetória fora da pista, a componente horizontal da velocidade vetorial da esfera terá módulo igual a

(A) 1,0 m/s.

(B) 1,8 m/s.

(D) 1,5 m/s.

(E) 2,5 m/s.

Link para resolução https://youtu.be/QCutPk7Ar5A

12. CEFET Um guindaste transporta uma viga de um ponto a 12 metros de altura até o chão. Os gráficos mostram o comportamento da energia cinética e da energia potencial ao longo desse deslocamento.

No deslocamento de 2,0m a 10,0 m, o trabalho realizado pelas forças dissipativas em joule, foi igual a

a) 0.

b) 2 000.

c) 8 000.

d) 10 000.

Link para resolução https://youtu.be/5R8AixNpE98

13.FCMSC A figura representa um pêndulo simples que oscila em um plano vertical entre os pontos X e Z, passando por Y, ponto mais baixo de sua trajetória.

No gráfico, estão representadas as energias potencial gravitacional, cinética e mecânica desse pêndulo, em função de sua posição e em relação ao nível do ponto Y.

Desprezando as forças dissipativas, as linhas azul, marrom e vermelha indicam, respectivamente, as energias

a. potencial gravitacional, mecânica e cinética.

b. mecânica, cinética e potencial gravitacional.

c. cinética, potencial gravitacional e mecânica.

d. potencial gravitacional, cinética e mecânica.

e. cinética, mecânica e potencial gravitacional.

Link para a resolução https://youtu.be/u3bJvclzv8c

14. UFU Em uma rampa sem atrito, são colocadas duas esferas (A e B), sendo a massa de A 1/3 da massa de B, e a altura de A o triplo da de B, conforme representado no esquema abaixo.

Ambas as esferas são soltas do repouso e descem a rampa. Quando elas passarem pelo ponto P, que está ao nível do solo, a

A) velocidade de B será maior do que a velocidade de A.

B) energia cinética de A será igual à energia cinética de B.

C) energia cinética de A será o triplo da energia cinética de B.

D) energia potencial gravitacional de A será maior do que energia potencial gravitacional de B.

link para resolução https://youtu.be/J8ttk6PrZjQ

15. UFPR Um objeto de massa constante 𝒎 = 0,2 kg desloca-se em um movimento unidimensional ao longo de uma linha reta, e sua aceleração 𝒂 é medida em função do tempo 𝒕, obtendo-se, então, o gráfico a seguir:

Considerando os dados fornecidos no enunciado e no gráfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do trabalho total 𝑾 realizado sobre o objeto entre os instantes 𝒕 = 60 s e 𝒕 = 70 s.

A) 𝑊 = -10 J

B) 𝑊 = -5 J

C) 𝑊 = 0 J

D) 𝑊 = 5 J

E) 𝑊 = 10 J

link para resolução https://youtu.be/Dya2oqHN19k

16. UFRGS Um objeto é lançado verticalmente com velocidade de módulo v, a partir da superfície terrestre, e atinge uma altura máxima hT. Esse mesmo objeto, quando lançado verticalmente com velocidade de igual módulo v, a partir da superfície lunar, atinge uma altura máxima hL. Sabendo que a aceleração da gravidade na superfície lunar é aproximadamente um sexto da aceleração da gravidade na Terra e desprezando atritos de qualquer natureza, considere as afirmações abaixo.

I - A altura máxima hL na Lua é maior que a altura máxima hT na Terra.

II - A variação da energia potencial gravitacional na experiência realizada na Lua é maior que a variação da energia potencial gravitacional na experiência realizada na Terra.

III - A variação da energia mecânica na experiência realizada na Lua é igual à variação da energia mecânica na experiência realizada na Terra.

Quais estão corretas?

(A) Apenas I.

(B) Apenas II.

(D) Apenas II e III.

(E) I, II e III.

link para resolução https://youtu.be/8e32FqAB9BM

17. MACKENZIE Na figura, AB é um plano inclinado liso e BC é um plano rugoso de coeficiente de atrito cinético 0,40. Um corpo que é abandonado do ponto A, pára no plano BC após percorrer nesse plano:

A.1,0 m B. 2,0 m C. 3,0 m D. 4,0 m E. 5,0 m

link para resolução https://youtu.be/JFsaovnZKhI

18.O gráfico abaixo representa o movimento harmônico simples de uma partícula que oscila presa a uma mola de constante elástica k, sendo esta força conservativa e admitindo que não há outra força atuando.

Sobre a partícula são feitas as seguintes afirmações:

I) a sua energia mecânica é 18 J;

II) a energia total é 9 J;

III) em x = - 2m a potencial é 7 J;

IV) a energia cinética em x = 1 m é 8 J.

Está(ão) correta(s):

a) I

b) I e II

c) II e IV

d) III e IV

e) todas

link para resolução https://youtu.be/UwVLzaZ98sI

19. FGV Uma criança sentada no topo de um escorregador de 3m de altura, inclinado de 30° em relação ao solo, parte do repouso e desliza até o chão. O coeficiente de atrito cinético entre a criança e o escorregador é 0,2. O módulo da velocidade da criança ao chegar ao solo é aproximadamente: ( Considere g = 10 m/s². cos 30°= 0,87 ; sen 30°= 0,5 .

A. 4,2 m/s.

B. 5,1 m/s.

C. 6,3 m/s.

D. 7,0 m/s.

E. 7,7 m/s.

link para resolução https://youtu.be/j3vHDgDaRN0

20. PISM Uma bola de borracha, sob a ação exclusiva da gravidade, cai verticalmente, quica no chão duro e sobe. De acordo com essa afirmativa, é CORRETO afirmar que:

(A) haverá conservação da energia cinética, ainda que a bola não alcance a sua altura original.

(B) no momento em que a bola estiver no chão, sua energia mecânica é nula.

(C) após o quique no chão duro, a bola poderá atingir uma altura superior à original, a depender do tipo de material da bola.

(D) se a massa da bola for igual a 500 g e a altura em que ela é solta for igual a 15 m, a energia cinética da bola na iminência de tocar o solo será igual a 75 J.

(E) a energia potencial gravitacional e a energia cinética da bola serão iguais na iminência de tocar o solo.

link para resolução https://youtu.be/Nenq8xNuzPk

21 UFSC A figura mostra um bloco, de massa m=500g, mantido encostado em uma mola comprimida de X= 20cm. A constante elástica da mola é K=400N/m. A mola é solta e empurra o bloco que, partindo do repouso no ponto A, atinge o ponto B, onde pára. No percurso entre os pontos A e B, a força de atrito da superfície sobre o bloco dissipa 20% da energia mecânica inicial no ponto A.

01. Na situação descrita, não há conservação da energia mecânica.

02. A energia mecânica do bloco no ponto B é igual a 6,4J.

04. O trabalho realizado pela força de atrito sobre o bloco, durante o seu movimento, foi 1,6J.

08. O ponto B situa-se a 80cm de altura, em relação ao ponto A.

16. A força peso não realizou trabalho no deslocamento do bloco entre os pontos A e B, por isso não houve conservação da energia mecânica do bloco.

32. A energia mecânica total do bloco, no ponto A, é igual a 8,0J.

64. A energia potencial elástica do bloco, no ponto A, é totalmente transformada na energia potencial gravitacional do bloco, no ponto B.

Dê como resposta a soma dos números que precedem as proposições corretas.

link para resolução https://youtu.be/yG70BrYoStQ

22.ENEM A eficiência de uma usina, do tipo da representada na figura, é da ordem de 0,9, ou seja, 90% da energia da água no início do processo se transforma em energia elétrica. A usina Ji-Paraná, do Estado de Rondônia, tem potência instalada de 512 Milhões de Watt, e a barragem tem altura de aproximadamente 120m.

A vazão do rio Ji-Paraná, em litros de água por segundo, deve ser da ordem de:

(A) 50

(B) 500

(D) 50.000

(E) 500.000

link para resolução https://youtu.be/vJpUomdcVWI

23. ENEM Um agricultor deseja utilizar um motor para bombear água (ρágua = 1 kg L−1) de um rio até um reservatório onde existe um desnível de 30 m de altura entre o rio e o reservatório, como representado na figura. Ele necessita de uma vazão constante de 3 600 litros de água por hora. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m s−2.

Considerando a situação apresentada e desprezando efeitos de perdas mecânicas e elétricas, qual deve ser a potência mínima do motor para realizar a operação?

A. 1,0 × 10¹ W

B. 5,0 × 10¹ W

C. 3,0 × 10² W

D. 3,6 × 10⁴ W

E. 1,1 × 10⁶ W

link para resolução https://youtu.be/j91O53jo9j4

24. CEFET A figura abaixo representa uma esfera liberada do alto de uma rampa sem atrito, que passa pelos pontos A, B, C, D e E na descida. O diagrama abaixo da rampa relaciona os valores das energias cinética (Ec) e potencial (Ep) para os pontos citados.

link para resolução https://youtu.be/D1YabrLLKl0

25. UFRGS Considere o sistema massa-mola representado na figura abaixo.

A massa de 0,5 kg é deslocada de x=0,02m, a partir da posição de equilíbrio, e então liberada. Considerando que não há atrito entre as superfícies em contato, o bloco passa pela posição de equilíbrio com velocidade de módulo 0,04 m/s. A constante elástica da mola e a energia mecânica total do sistema são, respectivamente,

(A) 1 N/m e 0,4 mJ.

(B) 1 N/m e 0,8 mJ.

(C) 2 N/m e 0,4 mJ.

(D) 2 N/m e 0,6 mJ.

(E) 2 N/m e 0,8 mJ.

link para resolução https://youtu.be/NqB8rFpWhqo

26. FUVEST Uma das modalidades de skate é o bowl, disputado em um espaço em formato aproximado de bacia. Supondo um bowl com profundidade de 2,45 m, qual a máxima velocidade que um skatista, partindo do repouso no ponto mais alto da bacia, poderia alcançar no ponto mais baixo?

Note e adote: Aceleração da gravidade (g) = 10m/s²

a. 3 m/s

b. 5 m/s

c. 7 m/s

d. 9 m/s

e. 11 m/s

link para resolução https://youtu.be/m1Vz6w7bgGw

27.UEA Uma criança, brincando com um estilingue, lança uma pedra verticalmente para cima. Na figura estão ilustrados três momentos desse lançamento: o momento t = 0, no qual a criança está na iminência de lançar a pedra, o momento t = ta , no qual a pedra abandona o elástico do estilingue, e o momento t = tf , no qual a pedra atinge a altura máxima de sua trajetória.

Considerando a energia total do sistema composta pelas energias potencial elástica do estilingue (Eel), cinética (Ecin) e potencial gravitacional da pedra (Epot), o gráfico que melhor representa a evolução dessas energias em função do tempo é:

link para resolução https://youtu.be/Kq1cbDADLvg

28.UEA Um parque eólico sustenta três grandes cidades, A, B e C, que consomem, respectivamente, 0,70 TWh, 0,55 TWh e 1,15 TWh de energia elétrica em um mês. Devido às perdas energéticas nas redes elétricas que ligam o parque eólico às cidades, é necessário que esse parque produza um total de 3,00 TWh de energia em um mês. O rendimento energético da rede elétrica formada pelo parque eólico em conjunto com as três cidades é de

(A) 80%.

(B) 90%.

(D) 95%.

(E) 75%.

link para resolução https://youtu.be/5lYY1ouZh5I

29. Seriado UFMG Países altamente industrializados, como Estados Unidos, Canadá e nações da União Europeia, tendem a apresentar um consumo per capita significativamente maior devido ao estilo de vida moderno e às necessidades industriais. Por outro lado, nações em desenvolvimento ou com populações menores frequentemente apresentam um consumo mais baixo. Nesse sentido, quando comparado a muitos países desenvolvidos, o consumo médio de energia elétrica por pessoa no Brasil ainda é relativamente baixo. No ano de 2022, o consumo médio per capita brasileiro foi de 2.362 kWh, segundo a Empresa de Pesquisa Energética (EPE), em contraste com, por exemplo, 12.154 kWh nos Estados Unidos e 5.885 kWh na China.

O Watt (W) é a unidade de medida de potência no Sistema Internacional de Unidades (SI), sendo seus múltiplos Quilowatt (kW), Megawatt (MW), Gigawatt (GW) e Terawatt (TW), em que cada um é mil vezes o anterior. O Watt-hora (Wh) é uma unidade de medida que representa a quantidade de energia consumida ou gerada por um dispositivo com Potência de 1 Watt durante 1 hora.

Suponha que, em um dia de 2030, entre as 15 e 16 horas, os data centers de IA teriam consumido 212,58 GWh. Essa energia seria suficiente para abastecer por uma hora uma cidade brasileira que tem um consumo igual à média nacional, em 2022, cujo número de habitantes é

A) 90.000.

B) 9.000.000.

C) 11111111.

D) 11,11.

link para resolução https://youtu.be/1Hhn6olGjzM

30. ENEM Réguas elétricas são dispositivos que permitem a ligação segura e simultânea de dois ou mais aparelhos eletroeletrônicos à rede elétrica. Uma estudante comprou uma régua com seis tomadas, conforme a figura. Essa régua suporta uma intensidade máxima de corrente elétrica igual a 20 A. Acima desse valor, o fusível de segurança da régua se rompe, inutilizando-a até que um novo fusível seja instalado. Considere as potências nominais de alguns aparelhos eletroeletrônicos apresentadas no quadro.

Em um dia quente, a estudante mantém o computador e o condicionador de ar portátil ligados à régua permanentemente. Nessa situação, ela tenta realizar algumas atividades, uma de cada vez, utilizando a mesma régua, na seguinte ordem:

1º – imprimir um trabalho escolar;

2º – fazer um café com a cafeteira;

3º – ligar a luminária;

4º – secar os cabelos.

Sabe-se que a régua foi ligada à tensão elétrica de 110 V, adequada para o funcionamento desses aparelhos. Considerando a ordem das tentativas, quantas atividades a estudante conseguiu realizar sem queimar o fusível?

A 4

B 3

C 2

D 1

E 0

link para resolução https://youtu.be/AouGvmRwLaQ

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1.UFLA Um bloco com massa 2 kg encontra-se em repouso no ponto A, a uma altura h do piso, quando é abandonado em uma rampa com atrito desprezível, penetrando posteriormente em um plano horizontal a partir do ponto B. No trecho entre B e C, o coeficiente de atrito entre as superfícies do bloco e do plano é µ = 0,1.

Sabendo-se que g=10 m/s², a altura máxima da qual o bloco deve ser abandonado de modo que não colida com a parede erguida no ponto C está entre:

(A) 35 e 45 cm

(B) 45 e 55 cm

(D) 65 e 75 cm

link para resolução https://youtu.be/Ni9X20Pv4Hw

2. EsPCEx O desenho abaixo mostra um semicírculo associado a uma rampa, em que um objeto puntiforme de massa m, é lançado do ponto X e que inicialmente descreve uma trajetória circular de raio R e centro em O. Se o módulo da força resultante quando o objeto passa em Y é Ö5mg sendo a distância de Y até a superfície horizontal igual ao valor do raio R, então a altura máxima (hmax) que ele atinge na rampa é:

DADOS: Despreze as forças dissipativas. Considere g a aceleração da gravidade.

a ( ) 2R

b ( ) RÖ2

c ( ) 5R

d ( ) 3R

e ( ) RÖ3

link para resolução https://youtu.be/qiLvJbm-5eE

3. UNIFESP Um garoto de 40 kg está sentado, em repouso, dentro de uma caixa de papelão de massa desprezível, no alto de uma rampa de 10 m de comprimento, conforme a figura.

Para que ele desça a rampa, um amigo o empurra, imprimindo-lhe uma velocidade de 1 m/s no ponto A, com direção paralela à rampa, a partir de onde ele escorrega, parando ao atingir o ponto D. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a superfície, em todo o percurso AD, é igual a 0,25, que sen θ = 0,6, cos θ = 0,8, g = 10 m/s2 e que a resistência do ar ao movimento pode ser desprezada, calcule:

a) o módulo da força de atrito, em N, entre a caixa e a rampa no ponto B.

b) a distância percorrida pelo garoto, em metros, desde o ponto A até o ponto D.

link para resolução https://youtu.be/i6Ry1YLwji4

4.PISM A Figura ao lado mostra um pêndulo simples, na superfície da Terra, composto de uma corda de comprimento l= 60 cm e uma massa m = 0,50 kg em sua extremidade. A corda é inextensível e possui massa desprezível. Ele oscila de modo que atinge a sua altura máxima no ponto A, quando a corda está ao longo da direção horizontal. O valor da tensão: no fio no ponto mais baixo é:

a. 20 N

b. 10 N

c. 5,0 N

d. 15 N

e. 1,0 N

link para resolução https://youtu.be/aCPnS-sW3Vo

5.Albert Einstein Parte da energia que ingerimos quando nos alimentamos é utilizada apenas para manter nosso organismo funcionando. A tabela mostra valores aproximados do consumo de energia (potência média diária) por algumas estruturas do corpo de um ser humano adulto.

Na embalagem de um pacote de arroz há a seguinte informação: valor energético de uma porção de 50 g = 700 kJ. Sabendo que 1 h = 3600 s, a quantidade de arroz que uma pessoa adulta precisa ingerir apenas para repor a energia gasta pelas estruturas indicadas na tabela em um intervalo de tempo de 10 h é de, aproximadamente,

(A) 200 g.

(B) 100 g.

(D) 400 g.

(E) 500 g.

Link para resolução https://youtu.be/z7zys7ZQIdE

6.FUVEST O slam ball é um exercício funcional no qual o praticante eleva uma bola especial acima da cabeça e, após uma breve pausa, a atira no chão, como mostra figura:

Considere uma pessoa de 1,70 m que eleva uma bola de 6 kg a uma altura de 40 cm acima da sua cabeça. Em seguida, a pessoa realiza sobre a bola um trabalho adicional de 10 calorias para arremessá-la. Se a colisão da bola com o solo for perfeitamente inelástica, a energia total dissipada na colisão será de : Note e adote: Considere 1 cal = 4,2 J e g = 10 m/s² .

(A) 10 cal.

(B) 20 cal.

(D) 40 cal.

(E) 50 cal.

Link para resolução https://youtu.be/D7OVdaCaThg

7. PISM Um bloco de massa M=1kg é solto, partindo do repouso, do alto de um plano inclinado com altura H=5m, como indica a figura. Não há atrito entre o plano e o bloco. Ao término da descida, o bloco percorre uma distância D na horizontal e há atrito. Neste caso, o coeficiente de atrito cinético entre bloco e piso é dado por Ⲙ=0,5 e a partir daí o piso fica liso novamente, de forma que o atrito pode ser desprezado. Sabendo que o bloco perde 75% de sua energia com dissipação por atrito e que g = 10 m/s². Determine

A) a velocidade do bloco na base da rampa.

B) a velocidade do bloco ao término do trajeto com atrito.

C) a distância D percorrida pelo bloco no piso com atrito.

link para resolução https://youtu.be/fwbAjfd28Y8

8.UFU Usinas hidrelétricas utilizam a água represada em reservatórios para produção de energia elétrica. A depender das características de sua construção, possuem maior ou menor potência. A hidrelétrica de Furnas, localizada em Minas Gerais, possui potência instalada de cerca de 1200 MW e dispõe de oito comportas com 10 m de altura cada, que captam a água do reservatório e a levam até as turbinas. Considerando a situação descrita, responda aos itens abaixo.

A) Se, na natureza, a energia passa por processos de transformação, explique como a fonte de energia transporta a água de rios, lagos e mares para os reservatórios das usinas hidrelétricas.

B) Considerando que a potência instalada de Furnas não sofra nenhum tipo de perda, e que a água do reservatório flui pelas comportas caindo da altura de 10 m em direção à turbina, demonstre, por meio de cálculos, qual o volume de água que passa através de cada uma das comportas a cada segundo. (Considere g = 10 m/s² e densidade da água = 10³ kg/m³).

link para resolução https://youtu.be/mmCi71tB_70

9.OBF O Pêndulo balístico: A velocidade de um projétil pode ser determinada através de um pêndulo balístico, que consiste em um dispositivo de massa M = 2,5 kg, pendurado por dois fios de massa desprezível. Considere um projétil de massa m = 50,0 g com velocidade v = 102 m/s.

I. Qual a perda de energia mecânica, após a colisão?

(a) 0 J

(b) 130 J

(d) 258 J

(e) 261 J

II.Qual a máxima altura que o conjunto (projétil + Bloco) atinge?

(a) 5,0 cm

(b) 10,5 cm

(d) 20,0 cm

(e) 25,1 cm

link para resolução https://youtu.be/7pDXLSE06r8

10. UNIFESP Em determinado trecho de uma montanha-russa, um carrinho de 300 kg passou por um ponto A com velocidade v_A = 1 m/s e por um ponto B com velocidade v_B = 5 m/s. Nesse trecho, a linha reta que liga o ponto A ao ponto B é inclinada de um ângulo θ com a direção horizontal, conforme a figura. Desprezando as dimensões do carrinho, o atrito e a resistência do ar, adotando g = 10 m/s² , sabendo que sen θ = 0,12 e que o carrinho demorou 4 s para ir do ponto A ao ponto B:

a) Calcule a intensidade da aceleração escalar média, em m/s² , do carrinho no trajeto entre o ponto A e o ponto B. Calcule o trabalho, em J, realizado pela resultante das forças que atuaram sobre o carrinho nesse mesmo trecho.

b) Calcule a distância em linha reta, em metros, do ponto A ao ponto B.

link para resolução https://youtu.be/zUXpeGjJJ3c

11.Um corpo, de massa m = 2,0 kg, move-se sobre uma superfície horizontal com atrito, indo de encontro de uma mola cuja constante elástica é k = 100 N/m. A velocidade do corpo imediatamente antes de atingir a mola é v = 3,0 m/s. O corpo comprime a mola X = 40 cm, chegando ao repouso no ponto B.

Qual é o trabalho realizado pelo atrito no deslocamento do corpo de A até B?
Supondo que o corpo, após atingir o repouso, seja empurrado pela mola de volta ao ponto A, qual será sua energia cinética ao abandonar a mola?

link para resolução https://youtu.be/w-C775mJNgc

12. FGV Um carro a gasolina faz 10 km com 1 litro de combustível. Um carro elétrico com bateria de 66 KWh tem autonomia de 416 Km. Considerando que 1 litro de gasolina e 1 KWh custam, respectivamente, R$ 6,00 e R$ 0,90, a razão entre os preços do combustível e da energia em uma viagem de 832 Km com o carro a gasolina e o carro elétrico é:

A. 6,7.

B. 6,3.

C. 13,3.

D. 4,2.

E. 8,4.

link para resolução https://youtu.be/Q_V-gCHUsrQ

13.UPE Molas de compressão de aço martensítico apresentam dureza elevada e maior resistência à corrosão e são utilizadas em diversos setores da indústria. O gráfico ao lado ilustra o comportamento da força restauradora versus a deformação de uma dessas molas de compressão. Um experimento de conservação de energia foi realizado para verificar o funcionamento da mola. Nesse experimento, inicialmente um veículo de massa 4000 kg comprime a mola em 40 cm quando preso à parede por uma corda. Ao cortar-se a corda, qual é o módulo da velocidade adquirida pelo veículo, v, desprezando os atritos e considerando a mola ideal?

a)1,0 m/s

b)2,0 m/s

c)4,0 m/s

d) 8,0 m/s

e) 10,0 m/s

link para resolução https://youtu.be/Bjf21qXV96c

14.PISM Ana foi ajudar Rita a fazer sua mudança. Como Rita mora no segundo andar, não há elevador, Ana resolveu fazer uma rampa da janela até o chão, de modo que as caixas deslizam sobre a rampa. A janela de Rita fica a 3,0 m do chão. A primeira caixa a descer pela rampa possui massa de 20kg e a segunda, de 40kg.

(A)Supondo que não há atrito entre as caixas e a rampa, Ana disse que as duas caixas chegarão ao chão com a mesma velocidade. Ela está certa? Justifique com cálculos.

(B)Há atrito entre as caixas e a rampa, e a segunda caixa, de 40kg, chegou ao solo com uma velocidade de 6,0m/s. Quantos Joules de energia foram dissipados pela força de atrito?

link para resolução https://youtu.be/-nQKgQg-lUs

RESPOSTAS

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

1.B 2.a. 20 J b. 250 N/m 3.A 4.A 5.B 6.E 7.C 8.D 9.C 10.A 11.C 12.C

13.C 14.B 15.C 16.C 17.E 18.C 19.C 20.D 21.39 22.E 23.C 24.B 25.C

26.C 27.C 28.A 29.A 30.D

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1.B 2.A 3.A.80N B.26,2 m 4.D 5.A 6.D 7. A. 10 m/s B. 5m/s C. 7,5 m 8. A. transformando energia potencial gravitacional em energia cinética 1,5 x 10³ m³. 9.I.C II.D 10.A.3600J B. 10m 12.A.-1J B.7J 12.D 13.B 14. A)V B)F

Pesquisar este blog

Pirando Amigo! Conteúdos.