LISTA DE EXERCÍCIOS 4 – GABARITO
1) Uma esfera de massa 4000 g é abandonada de uma altura de 50 cm num local onde
g = 10 m/s². Calcular a velocidade do corpo ao atingir o solo. Despreze os efeitos do ar.
Destacando os dados informados no enunciado:
Resolução:
Pelo “Teorema da Conservação da Energia Mecânica”, temos que:
onde
mas, como o corpo foi abandonado (velocidade inicial igual a ZERO), temos que sua
energia cinética inicial é igual a ZERO. Portanto:
e
mas, como o corpo atinge o solo (altura final igual a zero), temos que:
Agora, utilize o “Teorema da Conservação de Energia Mecânica” e calcule o valor da
velocidade final do corpo, ou seja:
ao substituirmos os valores obtidos:
logo
ou seja
Resposta: A velocidade do corpo ao atingir o solo será igual a 3,2 m/s.
2) Uma pessoa atira uma pedra verticalmente para baixo, com uma velocidade inicial
, de uma janela situada a uma altura h= 6,0 m acima do solo. Desprezando a
resistência do ar e considerando a massa da pedra m = 1000 g, determine o valor de sua
energia cinética ao atingir o solo.
Destacando os dados informados no enunciado:
Resolução:
Pelo “Teorema da Conservação da Energia Mecânica”, temos que:
onde
Portanto:
OBS: Note que, nesse caso, a velocidade inicial do corpo não é nula, portanto, sua
Energia cinética inicial, também, não é nula!
e
mas, como o corpo atinge o solo (altura final igual a zero), temos que:
Agora, utilize o “Teorema da Conservação de Energia Mecânica” e calcule o valor da
Energia Cinética final do corpo, ou seja:
ao substituirmos os valores obtidos, obtemos:
Resposta: A Energia cinética do corpo ao atingir o solo é igual a 68 J.
3) Quando um corpo é levado a uma certa altura do solo, a energia despendida para se
conseguir tal intuito:
( ) acumula-se, no corpo, sob a forma de energia interna.
( ) é igual à variação da energia cinética do corpo.
( ) é nula, pois a resultante média das forças na elevação é nula.
(X) fica armazenada, no corpo, sob a forma de energia potencial gravitacional.
( ) transforma-se em calor durante a subida.
4) Num trecho de uma montanha russa um carrinho de
g passa pelo ponto A, que está
a 8,7 m de altura com velocidade escalar de 36 Km/h. Supondo que o atrito seja
desprezível, determine a energia cinética do carrinho no ponto B que está a 5,2 m de
altura.
Destacando os dados informados no enunciado:
Resolução:
Pelo “Teorema da Conservação da Energia Mecânica”, temos que:
onde
Portanto:
e
ou seja
Obs: Não abra a expressão da Energia Cinética Final do corpo, pois é, justamente, o valor
dela que precisamos obter!
Agora, utilize o “Teorema da Conservação de Energia Mecânica” e calcule o valor da
Energia Cinética final do corpo, ou seja:
ao substituirmos os valores obtidos, geramos:
ou seja
Resposta: A Energia cinética do corpo ao atingir o ponto B será igual a 8500 J.
5) Indique as sentenças falsas e justifique-as.
(V) Qualquer corpo que se move tem energia cinética.
(V) A energia cinética de um corpo depende de um referencial
(V) Dois corpos que tem a mesma massa podem ter a mesma energia cinética.
(F) Corpos de mesma velocidade terão obrigatoriamente a mesma energia cinética.
Justificativa: Dois corpos que possuem a mesma velocidade não obrigatoriamente terão a
mesma energia cinética, pois dependerá do valor da massa de cada corpo (Obs: caso as
massas sejam iguais, as Energias Cinéticas serão iguais!).
6) Uma máquina realiza o trabalho de 100J em 2s. Determine a potência, em watts, dessa
máquina.
Destacando os dados informados no enunciado:
Resolução:
Sabemos que:
Substituindo os valores, geramos:
Resposta: A potência, em watts, dessa máquina é igual a 50.
7) Um carro movendo-se possui energia cinética. Se ele acelera até que sua velocidade
fique duas vezes maior. Explique qual será o efeito em sua energia cinética?
Resposta: Sabe-se que a energia cinética de um corpo relaciona-se quadraticamente com
sua velocidade. Portanto, quando a velocidade de um carro ficar duas vezes maior, sua
energia cinética ficará quatro vezes maior (2²).
 BONS ESTUDOS 