Questõessobre Energia Mecânica e sua Conservação

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220a0343-c2
UDESC 2018 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

A Figura mostra um carrinho de montanha-russa que inicia seu movimento a partir da altura h em direção a uma volta de diâmetro D.



Desconsiderando todas as forças dissipativas, se o carrinho parte de h com velocidade inicial nula, o valor mínimo de h para que o carinho consiga dar uma volta é:

FORMULÁRIO DE FÍSICA

A
2D
B
5D/4
C
3D/2
D
4D/5
E
2D/3
0d2af453-b8
UECE 2016 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Um projétil de uma arma de fogo tem massa 10 g e sai do cano com velocidade 350 m/s.

Considerando somente o movimento de translação, uma moto de 350 kg teria a mesma energia cinética de translação desse projétil caso se deslocasse a uma velocidade de

A
√35 m/s.
B
3,5 m/s.
C
35 m/s.
D
√3,5 m/s.
0cee547f-b8
UECE 2016 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Considere uma massa puntiforme se deslocando em linha reta ao longo do eixo x de um sistema de referência, partindo da origem no sentido crescente das coordenadas de posição, representadas por x. Suponha que o gráfico da energia potencial U(x) dessa massa seja uma reta paralela a x até a coordenada x1 > 0. A partir de x1 começa a crescer e em x2 > x1, U(x) atinge um máximo, em seguida decresce até atingir o mesmo valor que U(x1). Pode-se dizer que a partícula se desloca ao encontro de uma barreira de potencial.

Considere somente a energia mecânica e o sistema conservativo. Para que a partícula atravesse a barreira de potencial, é necessário que sua energia mecânica

A
antes de chegar a x1 seja maior que U(x2).
B
antes de chegar a x1 seja menor que U(x2).
C
mais a potencial seja igual a U(x2).
D
mais a potencial seja menor que U(x2).
ce56dd71-b0
FATEC 2010 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Um balão sobe verticalmente com velocidade constante de 2 m/s e a 200 metros (ponto A) do solo, quando um saco de areia de 2,0 kg se solta do balão e atinge o solo (ponto B) com velocidade . Veja figura a seguir.


Desprezando a resistência do ar, são consideradas as seguintes afirmativas.

I. Pela conservação da energia mecânica, a energia potencial do saco de areia no ponto de onde ele se solta (ponto A), é igual à sua energia cinética quando toca o solo.
II. A variação da energia cinética do saco de areia entre os pontos A e B, é igual, em módulo, à energia potencial no ponto de onde ele se solta (ponto A).
III. A energia cinética do saco de areia, no ponto médio de onde ele se solta, a 100 metros (ponto médio do segmento AB), é igual à média aritmética das energias cinéticas de A e B. 
IV. A velocidade , de chegada ao solo, tem módulo igual a 2 m/s.

É correto o que se afirma em , de chegada ao solo, tem módulo igual a 2 m/s.

A
I, apenas.
B
II e III, apenas.
C
I e II, apenas.
D
III e IV, apenas.
E
I, II e III, apenas.
c1638ea8-b6
UEPB 2010 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Um estudante de física que morava numa residência universitária tinha três opções para subir ou descer do térreo para o 1º piso dessa residência: pela escada, pela corda ou por uma rampa , conforme ilustrado na figura:


Após algumas análises, o estudante estabeleceu as seguintes hipóteses:

I - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é menor pela rampa, uma vez que não me esforço tanto para subir ou descer.
II - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é maior pela escada, uma vez que o esforço é maior.
III - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é a mesma pelos três caminhos.
IV - Ao mudar de nível, a minha variação da energia potencial é maior pela corda, uma vez que o esforço é maior.

Das hipóteses apresentadas pelo estudante, é(são) verdadeira(s):

A
II, apenas.
B
I e IV, apenas.
C
III, apenas.
D
I e II, apenas.
E
I, apenas.
b7717d9c-b4
Unimontes - MG 2018 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Um engenheiro pode utilizar-se da conservação de energia mecânica de um vagão para prever seu estado de movimento em cada ponto do trilho, em uma montanha russa. Considerando que não existe atrito entre as rodas do vagão e o trilho, as seguintes afirmações são feitas a partir de g = 10 m/s2 :
I - Um vagão com velocidade de 6 m/s no ponto A passa pelos pontos B e C.
II - Se a velocidade do vagão no ponto A for de 1 m/s, ele chegará ao ponto B com uma velocidade de 9m/s.
III - Um vagão com velocidade de 10 m/s no ponto B não alcança o ponto C.
IV - Um vagão que passa no ponto C com velocidade de 1 m/s possuía, no ponto A, velocidade de 10 m/s.


As afirmativas CORRETAS são:

A
I e II, apenas.
B
II e III, apenas.
C
III e IV, apenas.
D
I, III e IV, apenas.
872f60ed-b4
UFV-MG 2018 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Um fazendeiro deseja aproveitar a água da chuva para gerar energia elétrica. O sistema consiste em deixar um certo volume de água cair de uma determinada altura e atingir as pás do gerador. A eficiência de geração é de 50%, ou seja, apenas 50% da energia mecânica da água será transformada em energia elétrica pelo gerador. Para iluminar um galinheiro, o fazendeiro precisa gerar 4,9 W, que equivale a 4,9 J em um segundo. Sabe-se que em um dia de chuva torrencial, a água despejada pela calha é de 15,0 L/min, onde 1,0 L de água = 1,0 kg.

Considerando a aceleração da gravidade 9,8 m/s2, para que o fazendeiro consiga gerar energia bastante para iluminar o galinheiro, em um dia de chuva torrencial, a altura entre a saída da calha e a entrada do gerador será de:

A
2,5 m
B
2,0 m
C
4,0 m
D
7,5 m
2e7bb681-af
UECE 2013 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

De acordo com dados da Associação Brasileira de Energia Eólica, a capacidade de produção instalada dessa fonte energética é aproximadamente 2.700 MW. Em 2012, o fator de capacidade da fonte eólica, que é a proporção entre o que foi gerado nas usinas e a sua capacidade instalada, foi, em média, 33%. Considerando um consumo médio residencial de 160 kWh por mês, essa geração eólica seria suficiente para atender aproximadamente quantos milhões de domicílios?

A
5,6.
B
2,7.
C
1,6.
D
4,0.
5bd91d33-b0
IFF 2016 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Em um sistema, que consiste em um objeto de massa m em movimento, foram registradas as mudanças em sua energia cinética e potencial, com o passar do tempo. Essas variações foram representadas simultaneamente pelo gráfico Energia X Tempo. No gráfico, a energia potencial está representada pela curva Ep, enquanto a energia cinética está representada pela curva Ec.




Em relação ao sistema, analise as afirmações abaixo:



I) Durante todo o percurso, o objeto de massa m está executando um movimento retilíneo uniforme;

II) De acordo com a variação das energias, o objeto de massa m pode estar preso a uma mola executando um movimento harmônico simples;

III) O objeto de massa m pode estar, por exemplo, descendo um plano inclinado com atrito, a partir do repouso; e, após 0,30 s, chegando em uma região horizontal sem atrito;

IV) Durante todo o movimento do objeto, a energia mecânica se conservou;

V) Uma força resultante externa atuou, durante 0,30 s sobre o objeto e, supondo-a constante, o fez com potência média de 30 W.


São corretas apenas as afirmações

A
I e IV.
B
II, III.
C
III e V.
D
II, III e IV.
E
II, IV e V.
e7c9fd8c-af
UFRGS 2017 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

O gráfico abaixo mostra a energia cinética Ec de elétrons emitidos por duas placas metálicas, I e II, em função da frequência f da radiação eletromagnética incidente.




Sobre essa situação, são feitas três afirmações.

I - Para f > fII, a Ec dos elétrons emitidos pelo material II é maior do que a dos elétrons emitidos pelo material I.

II - O trabalho realizado para liberar elétrons da placa II é maior do que o realizado na placa I.

III- A inclinação de cada reta é igual ao valor da constante universal de Planck, h.


Quais estão corretas?

A
Apenas I.
B
Apenas II.
C
Apenas III.
D
Apenas II e III.
E
I, II e III.
1a696dd2-af
UECE 2013 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

A energia cinética Ec de uma pedra de massa m em queda livre pode ser dada tanto em termos de sua velocidade v quanto em termos de seu momento linear ρ. A forma mais usual é Ec = mv2/2.

Em termos do momento linear, Ec pode ser escrita como  

A
ρ2 /2m .
B
ρ2 /m .
C
ρ /2m .
D
ρ / m .
4ab79fd0-0a
ENEM 2019 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Numa feira de ciências, um estudante utilizará o disco de Maxwell (ioiô) para demonstrar o princípio da conservação da energia. A apresentação consistirá em duas etapas:

Etapa 1 - a explicação de que, à medida que o disco desce, parte de sua energia potencial gravitacional é transformada em energia cinética de translação e energia cinética de rotação;

Etapa 2 - o cálculo da energia cinética de rotação do disco no ponto mais baixo de sua trajetória, supondo o sistema conservativo.


Ao preparar a segunda etapa, ele considera a aceleração da gravidade igual a 10 ms−2 e a velocidade linear do centro de massa do disco desprezível em comparação com a velocidade angular. Em seguida, mede a altura do topo do disco em relação ao chão no ponto mais baixo de sua trajetória, obtendo 1/3 da altura da haste do brinquedo.

As especificações de tamanho do brinquedo, isto é, de comprimento (C), largura (L) e altura (A), assim como da massa de seu disco de metal, foram encontradas pelo estudante no recorte de manual ilustrado a seguir.



Conteúdo: base de metal, hastes metálicas, barra superior, disco de metal.

Tamanho (C × L × A): 300 mm × 100 mm × 410 mm

Massa do disco de metal: 30 g


O resultado do cálculo da etapa 2, em joule, é:

A
4,10 × 10−2
B
8,20 × 10−2
C
1,23 × 10−1
D
8,20 × 104
E
1,23 × 105
7099286b-8b
CEDERJ 2019 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Uma bilha de aço com massa m = 3,0x10-2 kg encontra-se em repouso sobre uma mola de massa desprezível que está comprimida de 5,0x10-2 m. A mola é liberada impulsionando verticalmente a bilha para cima.

Considerando que a aceleração da gravidade vale g = 10 m/s2 e sabendo que a constante elástica da mola é k = 4,8 x 102 N/m, a altura máxima atingida pela bilha a partir do repouso é

A
2,0 m
B
4,0 m
C
6,0 m
D
8,0 m
d3ade67d-3f
UEL 2018 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação, Impulso e Quantidade de Movimento, Colisão

Na Copa do Mundo de 2018, observou-se que, para a maioria dos torcedores, um dos fatores que encantou foi o jogo bem jogado, ao passo que o desencanto ficou por conta de partidas com colisões violentas. Muitas dessas colisões travavam as jogadas e, não raramente, causavam lesões nos atletas. A charge a seguir ilustra a narração de um suposto jogo da Copa, feita por físicos:



Com base na charge e nos conhecimentos sobre colisões e supondo que, em um jogo de futebol, os jogadores se comportam como um sistema de partículas ideais, é correto afirmar que, em uma colisão

A
elástica, a energia cinética total final é menor que a energia cinética total inicial.
B
elástica, a quantidade de movimento total final é menor que a quantidade de movimento total inicial.
C
parcialmente inelástica, a energia cinética total final é menor que a energia cinética total inicial.
D
perfeitamente inelástica, a quantidade de movimento total inicial é maior que a quantidade de movimento total final.
E
parcialmente inelástica, a quantidade de movimento total final é menor que a quantidade de movimento total inicial.
fed96715-1b
UNESPAR 2018 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Um tema muito relevante para nossa sociedade é a compreensão da conservação da energia e de seus modos de transformação. Conceitualmente a energia é definida como a capacidade que um corpo tem de realizar trabalho. "A energia não pode ser criada nem destruída, e sim transformada de uma forma em outra".


Considerando as afirmações acima, assinale a alternativa mais adequada sobre processos de transformação de energia:

A
A única energia inesgotável é a energia solar. No Brasil, como um país tropical, podemos utilizá-la sempre sem nos preocupar com seu esgotamento;
B
A energia elétrica produzida pelas hidroelétricas é armazenada na forma de energia potencial gravitacional da água no reservatório;
C
A energia química dos combustíveis é convertida em cinética de movimento do carro;
D
Podemos definir massa, calor, movimento e força como formas de energia;
E
A panela de pressão é uma máquina que transforma energia térmica em energia de movimento do pino, localizado na tampa.
65b0d79b-09
CEDERJ 2018 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Uma criança com 20 kg oscila num balanço, de tal modo que a diferença entre as alturas máxima e mínima que ela atinge é de 0,80 m. Na posição de máxima altura, a criança apresenta uma energia potencial 160 J maior que a da posição de mínima altura. A velocidade da criança, quando ela passa pela posição de menor altura, será de

A
3 m/s
B
4 m/s
C
5 m/s
D
6 m/s
1a1d6137-fa
UECE 2018 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Assinale a opção que apresenta a mesma unidade de medida de energia cinética.

A
(momento linear)2/massa
B
(momento linear)/massa
C
massa×comprimento
D
massa×aceleração
1a080dac-fa
UECE 2018 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Considere uma gangorra em que duas crianças gêmeas estão sentadas, cada irmão em uma extremidade. Considere que ambos têm mesma massa. Considere que o solo é o nível zero das energias potenciais gravitacionais. Sobre a soma da energia potencial gravitacional dos gêmeos, é correto afirmar que é

A
zero.
B
constante e não nula mesmo com mudanças nas alturas de cada criança.
C
sempre crescente a cada ciclo de descida.
D
sempre decrescente a cada ciclo de descida.
d0970a3b-f2
USP 2018 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

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.



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

Note e adote:

Desconsidere forças dissipativas.

A
I e III.
B
II e V.
C
IV e V.
D
II e III.
E
I e V.
98fbb014-e8
ENEM 2018 - Física - Dinâmica, Energia Mecânica e sua Conservação

Um projetista deseja construir um brinquedo que lance um pequeno cubo ao longo de um trilho horizontal, e o dispositivo precisa oferecer a opção de mudar a velocidade de lançamento. Para isso, ele utiliza uma mola e um trilho onde o atrito pode ser desprezado, conforme a figura.



Para que a velocidade de lançamento do cubo seja aumentada quatro vezes, o projetista deve

A
manter a mesma mola e aumentar duas vezes a sua deformação.
B
manter a mesma mola e aumentar quatro vezes a sua deformação.
C
manter a mesma mola e aumentar dezesseis vezes a sua deformação.
D
trocar a mola por outra de constante elástica duas vezes maior e manter a deformação.
E
trocar a mola por outra de constante elástica quatro vezes maior e manter a deformação.