Revisão Interativa – Energia

A resolução interativa é um método novo de estudar e com resultados comprovados! Leia a teoria, faça o exercício interativo, assista as aulas teóricas, responda os questionário para fixar o conteúdo! E no fim, mais exercícios!

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1. Energia cinética

A energia cinética de um corpo pode ser calculada pela expressão abaixo.

 

 

A unidade de energia é o Joule (J).

  • Energia cinética é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade de um corpo.

AULA DE TEORIA

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EXERCÍCIO RESOLVIDO

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2. Energia potencial gravitacional

A expressão abaixo é usada para calcular a energia potencial gravitacional de um corpo.

 

 

A energia potencial gravitacional depende de três fatores: da massa (m) do objeto, da aceleração da gravidade (g) e da altura (h) em que o corpo se encontra em relação a um ponto de referência.

AULA DE TEORIA

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EXERCÍCIO RESOLVIDO

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3. Energia elástica

A energia potencial elástica é a energia armazenada em molas comprimidas ou esticadas em relação ao seu ponto de equilíbrio.

A fórmula para o cálculo desta energia é:

 

 

Onde:

k constante elástica da mola (dureza da mola).

x deformação da mola. O quanto a mola é esticada ou comprimida em relação a posição de equilíbrio (x = 0 – posição de relaxamento).

AULA DE TEORIA

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4. Conservação da energia mecânica

A energia mecânica de um corpo é o somatório da energia cinética mais a energia potencial (gravitacional e elástica) em um determinado ponto.

 

Em sistemas onde atuam apenas forças conservativas, a energia mecânica se conserva durante toda a trajetória. A força peso, a normal e a força elástica são exemplos de forças conservativas, ou seja, o trabalho não depende da trajetória. Esse tipo de força não é capaz de transformar energia mecânica em outro tipo de energia.

  • A energia mecânica de um corpo permanece constante se atuam apenas forças conservativas sobre ele durante a sua trajetória.

AULA DE TEORIA

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EXERCÍCIO RESOLVIDO

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5. Teorema trabalho energia cinética

Considere uma força aplicada a uma bola de futebol com velocidade inicial v0. A bola se desloca ∆s e atinge a velocidade final v.

A energia necessária (trabalho) para aumentar a energia cinética da bola está relacionada pelo teorema trabalho-energia cinética.

 

AULA DE TEORIA

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EXERCÍCIO RESOLVIDO

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EXERCÍCIOS DE VESTIBULAR

1. (UDESC) Três homens, João, Pedro e Paulo, correm com velocidades horizontais constantes de 1,0 m/s, 1,0 m/s e 2,0 m/s respectivamente (em relação a O, conforme mostra a Figura 4). A massa de João é 50 Kg, a de Pedro é 50 kg e a de Paulo é 60 Kg.

Figura 4

As energias cinéticas de Pedro e Paulo em relação a um referencial localizado em João são:

a) 0 J e 30 J

b) 25 J e 120 J

c) 0 J e 0 J

d) 100 J e 270 J

e) 100 J e 120 J

 

2. (UNESP) As pirâmides do Egito estão entre as construções mais conhecidas em todo o mundo, entre outras coisas pela incrível capacidade de engenharia de um povo com uma tecnologia muito menos desenvolvida do que a que temos hoje. A Grande Pirâmide de Gizé foi a construção humana mais alta por mais de 4 000 anos.

Considere que, em média, cada bloco de pedra tenha 2 toneladas, altura desprezível comparada à da pirâmide e que a altura da pirâmide seja de 140 m. Adotando g = 10 m/s2, a energia potencial de um bloco no topo da pirâmide, em relação à sua base, é de

a) 28 kJ.

b) 56 kJ.

c) 280 kJ.

d) 560 kJ.

e) 2 800 kJ.

 

3. (Anhembi Morumbi SP) Considere um ônibus espacial, de massa aproximada 1,0 105 kg, que, dois minutos após ser lançado, atingiu a velocidade de 1,34 103 m/s e a altura de 4,5 104 m.

(www.nasa.gov)

Sabendo que a aceleração gravitacional terrestre vale 10 m/s2, é correto afirmar que, naquele momento, as energias cinética e potencial, aproximadas, em joules, desse ônibus espacial, em relação ao solo, eram, respectivamente,

a) 3,0 1010 e 9,0 1010.

b) 9,0 1010 e 4,5 1010.

c) 9,0 1010 e 3,0 1010.

d) 3,0 1010 e 4,5 1010.

e) 4,5 1010 e 3,0 1010.

 

4. (UNICAMP SP) Andar de bondinho no complexo do Pão de Açúcar no Rio de Janeiro é um dos passeios aéreos urbanos mais famosos do mundo. Marca registrada da cidade, o Morro do Pão de Açúcar é constituído de um único bloco de granito, despido de vegetação em sua quase totalidade e tem mais de 600 milhões de anos.

A altura do Morro da Urca é de 220 m e a altura do Pão de Açúcar é de cerca de 400 m, ambas em relação ao solo. A variação da energia potencial gravitacional do bondinho com passageiros de massa total M = 5000 kg, no segundo trecho do passeio, é

(Use g = 10 m/s2.)

a) 11 x 106 J.

b) 20 x 106 J.

c) 31 x 106 J.

d) 9 x 106 J.

 

5. (G1 – ifsc2012) A ilustração abaixo representa um bloco de 2 kg de massa, que é comprimido contra uma mola de constante elástica K = 200 N/m. Desprezando qualquer tipo de atrito, é CORRETO afirmar que, para que o bloco atinja o ponto B com uma velocidade de 1,0 m/s, é necessário comprimir a mola em:

 

 

 

a) 0,90 cm.

b) 90,0 cm.

c) 0,81 m.

d) 81,0 cm.

e) 9,0 cm.

GABARITO

1. A

2. E

3. B

4. D

5. B