LISTA DE EXERCÍCIOS – 3- Energia Goiânia, ____ de ___________ de 2014 Série: 1º ano Turma: _____ Aluno(a):______________________________________________________________ Disciplina: Física Professor: Jean Carlo e-mail: Questão 01 - (UERJ/2014) Em um experimento, são produzidos feixes de átomos de hidrogênio, de hélio, de prata e de chumbo. Estes átomos deslocam-se paralelamente com velocidades de mesma magnitude. Suas energias cinéticas valem, respectivamente, EH, EHe, EAg e EPb. A relação entre essas energias é dada por: a) EHe > EH >E Pb >EAg b) E Ag > EPb > EH > EHe c) EH > EHe > E Ag > EPb d) EPb > EAg > EHe > EH Questão 02 - (FPS PE/2014) Uma esfera de massa m = 0,2 kg parte do ponto A, conforme a figura abaixo, com uma velocidade inicial v1 desconhecida. A partícula atinge o ponto B, localizado a uma altura h2 em relação ao solo, parando neste ponto e voltando a cair em queda livre até atingir novamente a calha. As alturas inicial e final valem respectivamente h1 = 0,45 m e h2 = 0,9 m. Considere que a aceleração da gravidade vale 10 m/s2. Desprezando o atrito entre a partícula e a calha, o módulo da velocidade inicial v1 da esfera é igual a: a)0,5 m/s b)1 m/s c)2 m/s d)3 m/s e)4 m/s Questão 03 - (FAMECA SP/2014) Usando outra criança como degrau, um menino de 40 kg deixa seu corpo cair de pé e em queda livre em direção à lona de borracha de uma cama elástica. Depois de adquirida alguma velocidade durante a queda, sempre mantendo sua postura vertical e seus joelhos rígidos, seus pés tocam a lona e esta começa a absorver a energia da queda, distendendo-se por 20 cm. Sabendo que a constante elástica da lona vale 12 000 N/m e admitindo-se que a aceleração da gravidade é 10 m/s2, a distância dos pés do menino à lona, quando ele iniciou sua queda, era, em metros, igual a a)0,3. b)0,4. c)0,5. d)0,6. e)0,7. TEXTO: 1 - Comum à questão: 4 Suponhamos que, em um depósito, dois estoquistas estejam armazenando sacos de arroz de 5 kg. Utilizando-se de uma mesa perfeitamente lisa de 2 m de comprimento que não promove atrito entre o saco de arroz e o seu tampo, um deles empurra o saco pelo tampo para que chegue às mãos do outro. Essa operação é feita de maneira simples, ou seja, o primeiro coloca o saco sobre a mesa e aplica sobre ele uma força, fazendo com que o saco chegue ao outro lado com uma velocidade constante de 2 m/s. Questão 04 - (IFSP/2014) Podemos inferir que a energia cinética do saco de arroz no momento em que chega à mão do segundo estoquista, em joules, é de [email protected] a)10. b)8. c)5. d)4. e)zero. Questão 05 - (MACK SP/2014) Um móvel de massa 100 kg, inicialmente em repouso, movese sob a ação de uma força resultante, constante, de intensidade 500 N durante 4,00 s. A energia cinética adquirida pelo móvel, no instante t = 4,00 s, em joule (J), é a)2,00103 b)4,00103 c)8,00103 d)2,00104 e)4,00104 Questão 06 - (UNCISAL/2014) Os gatos são animais capazes de pular cerca de 5 vezes sua altura. O que significa para um animal de 30 cm de altura um salto de 1,5 m. Apesar desta capacidade, se uma pessoa utilizar o mesmo impulso que o gato aplica, esta não alcançaria grandes saltos. Qual é a altura que uma pessoa de 70 kg alcançaria se saltasse verticalmente para cima aplicando o mesmo impulso que um gato de 30 cm de altura, em massa 2 kg, aplica? (Considere g = 10 m/s2) a)1,22 mm b)4,28 mm c)5,47 mm d)10,95 mm e)15,65 mm Questão 07 - (FPS PE/2013) Um esquiador com massa m = 80 Kg está inicialmente parado no alto de uma montanha coberta de gelo. Ele desce a rampa de gelo e atinge o ponto mais baixo de sua trajetória, a uma altura h = 5,0 m em relação ao topo da montanha, conforme indica a figura abaixo. Desprezando o atrito entre os esquis e a rampa, e que a aceleração da gravidade local vale g = 10 m/s2, o módulo da velocidade do esquiador embaixo da rampa será: a)100 m/s b)50 m/s c)0,1 m/s d)500 m/s e)10 m/s TEXTO: 2 - Comum à questão: 8 Em alguns países da Europa, os radares fotográficos das rodovias, além de detectarem a velocidade instantânea dos veículos, são capazes de determinar a velocidade média desenvolvida pelos veículos entre dois radares consecutivos. Considere dois desses radares instalados em uma rodovia retilínea e horizontal. A velocidade instantânea de certo automóvel, de 1 500 kg de massa, registrada pelo primeiro radar foi de 72 km/h. Um minuto depois, o radar seguinte acusou 90 km/h para o mesmo automóvel. Questão 08 - (FGV/2014) O trabalho realizado pela resultante das forças agentes sobre o automóvel foi, em joules, mais próximo de a)1,5 104. b)5,2 104. c)7,5 104. d)1,7 105. e)3,2 105. -1- Questão 09 - (FGV/2013) Um carro, de massa 1 000 kg, passa pelo ponto superior A de um trecho retilíneo, mas inclinado, de certa estrada, a uma velocidade de 72 km/h. O carro se desloca no sentido do ponto inferior B, 100 m abaixo de A, e passa por B a uma velocidade de 108 km/h. A aceleração da gravidade local é de 10 m/s2. O trabalho realizado pelas forças dissipativas sobre o carro em seu deslocamento de A para B vale, em joules, a)1,0105. b)7,5105. c)1,0106. d)1,7106. e) 2,5106. TEXTO: 3 - Comum à questão: 10 Se necessário considerar os dados abaixo: Aceleração da gravidade: 10 m/s2 sen 37° = 0,6 cos 37° = 0,8 Questão 10 - (UFPE/2011) Um bloco de massa 2 kg desliza, a partir do repouso, por uma distância d = 3 m, sob a ação de uma força de módulo F = 10 N (ver figura). No final do percurso, a velocidade do bloco é v = 3 m/s. Calcule o módulo da energia dissipada no percurso, em joules. Questão 11 - (UFAL/2010) A figura mostra um bloco de peso 10 N em equilíbrio contraindo uma mola ideal de constante elástica 100 N/m. Não existe atrito entre o bloco e o plano inclinado e sabe-se que sen() = 0,8 e cos() = 0,6. Considere que a energia potencial elástica é nula quando a mola não está nem contraída nem distendida, e que a energia potencial gravitacional é nula no nível do ponto P, situado a uma altura de 10 cm acima do centro de massa do bloco. Nesse contexto, pode-se afirmar que a soma das energias potenciais elástica da mola e gravitacional do bloco na situação da figura vale: a)–0,68 J b)–0,32 J c)zero d)0,32 J e)0,68 J Questão 12 - (UFT TO/2010) Um atleta de “bung-jump” de 72 kg salta de uma ponte de 40 metros de altura, preso por uma corda elástica de constante elástica 100 N/m. Qual deve ser o máximo comprimento da corda para que o atleta chegue com velocidade nula ao chão. Considere que a corda obedece a lei de Hooke, e que o módulo da aceleração da gravidade é constante e igual a 10m/s2. a) 18,9 m b) 39 m c) 20,3 m d) 12,7 m e)16 m Nesta prova adote as seguintes convenções: • Valor da aceleração da gravidade: g = 10m / s2. • O atrito e a resistência do ar podem ser desconsiderados. Questão 13 - (UFPB/2010) Um foguete de 1 tonelada de massa viaja com uma velocidade de 360 km/h em uma região do espaço onde as forças da gravidade são desprezíveis. Em um determinado momento, seus motores são acionados e, após a queima de 200 kg de combustível, sua velocidade passa a ser de 720 km/h. Com base no que foi exposto, é correto afirmar que o trabalho realizado sobre o foguete pelo motor, durante a queima do combustível, corresponde a: a)4,7 × 107 J b)1,1 × 107 J c)1,5 × 107 J d)1,4 × 107 J e)1,9 × 107 J TEXTO: 5 - Comum à questão: 14 Nesta prova, quando necessário, adote: • Calor específico da água: c = 1,00 cal / g ºC. • Valor da aceleração da gravidade: g = 10m/s2. • O atrito e a resistência do ar podem ser desconsiderados. • 1 litro de água equivale a 1.000 gramas. Questão 14 - (UFPB/2010) Em um laboratório de Física, um bloco de 0,5 kg de massa encontra-se preso à extremidade superior de uma mola de constante k = 100 N/m, a qual está apoiada sobre uma superfície horizontal, conforme representado na figura abaixo. Um estudante resolve estudar como se dá a distribuição de energia nesse sistema. Ele, então, imprime ao bloco uma certa velocidade inicial, e observa que o bloco, quando passa pelo ponto em que a mola não está nem comprimida nem distendida, apresenta uma velocidade de 2 m/s para baixo. Tomando esse ponto como referência, é correto afirmar que a maior altura, em metros, atingida por esse bloco é: a)0 b)0,1 c) 0,1 2 d)0,2 e) 0, 2 2 Questão 15 - (UCS RS/2010) Um homem muito forte encara o desafio de arrebentar, com um puxão, uma corrente que está presa a uma parede. A massa do homem é 140 kg. Ele, estando em pé e contando com a força de atrito dos seus pés com o chão, faz um tremendo esforço para puxar a corrente. Então ela arrebenta, e o homem vai para trás, caindo sentado no chão com uma velocidade inicial horizontal de 4 m/s, só parando 1 segundo depois, após ter deslizado, sentado, por 2 metros. Qual foi o valor da força de atrito que atuou sobre ele nesse trajeto? a)200 N b)340 N c)410 N d)460 N e)560 N GABARITO: 1) Gab: D 2) Gab: D 3) Gab: B 4) Gab: A 5) Gab: D 6) Gab: A 7) Gab: E 8) Gab: D 9) Gab: B 10) Gab: –15 J 11) Gab: A 12) Gab: E 13) Gab: B 14) Gab: B 15) Gab: E TEXTO: 4 - Comum à questão: 13 -2-