Lista (M2) - Trabalho e Energia

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FÍSICA – CURSINHO PRÉ-VESTIBULAR DA FIEB – LISTA TRABALHO E ENERGIA (M2)
Energia Mecânica Prof. Gilberto Rocha rochagilberto5@gmail.com
Questão 01 - (FATEC SP/2012)
Em alguns parques de diversão, há um brinquedo
radical que funciona como um pêndulo humano. A
pessoa, presa por uma corda inextensível amarrada
a um ponto fixo acima de sua cabeça, é erguida por
um guindaste até uma altura de 20 m. A partir daí ela
é solta fazendo um movimento pendular. Veja a
figura.
Se admitirmos a aceleração da gravidade de 10 m/s2
e desprezarmos qualquer tipo de atrito, a velocidade
com que a pessoa passará no ponto A mais baixo da
trajetória, em km/h, será de
a) 18.
b) 24.
c) 36.
d) 48.
e) 72.
Questão 02 - (UDESC/2012)
Na realização de um experimento verificou-se a
existência de uma constante de proporcionalidade
entre a energia potencial gravitacional e a altura até
onde um objeto era erguido. Neste caso, em termos
dimensionais, essa constante de proporcionalidade é
equivalente a:
a) trabalho
b) potência
c) velocidade
d) aceleração
e) força
Questão 03 - (UFRN/2012)
Em um processo de demolição de um prédio, foi
utilizado um guindaste como o mostrado na Figura.
Nesse guindaste há um pêndulo formado por um
cabo de aço de comprimento, L, e por uma esfera
de ferro (esfera de demolição) de massa, M.
Para realizar a demolição, a esfera é puxada pelo
guindaste até a posição mostrada na Figura e,
logo após, é solta, indo, assim, de encontro ao
prédio a ser demolido.
Considerando a aceleração da gravidade, g; o
comprimento do arco, S, formado pelo
movimento da esfera; a diferença de altura, h,
entre a posição inicial e sua posição no momento
da colisão; a altura, H, da esfera em relação ao
solo na posição inicial; e o comprimento do cabo,
L, conforme mostrados na Figura, pode-se
concluir que a energia máxima disponível em
uma colisão é:
a) MgS.
b) MgH.
c) MgL.
d) Mgh.
Questão 04 - (UFTM/2012)
Analise a figura que apresenta a distribuição de
incidência de radiação solar no Brasil em wh/m2.
(Fernando Cabral e Alexandre Lago. Física 1, 2004. Adaptado.)
Considere que, num período de 10 horas, a energia
solar coletada em um metro quadrado na região do
Triângulo Mineiro seja igual ao limite inferior do
intervalo indicado na figura. Ao erguer nesse local
uma carga de 2 000 kg, utilizando essa quantidade de
energia solar coletada, poderíamos elevá-la a uma
altura máxima, em metros, de:

a) 10 000.
b) 10 260.
c) 11 550.
d) 12 250.
e) 15 000.
Questão 05 - (UNICAMP SP/2012)
As eclusas permitem que as embarcações façam a
transposição dos desníveis causados pelas
barragens. Além de ser uma monumental obra de
engenharia hidráulica, a eclusa tem um
funcionamento simples e econômico. Ela nada mais é
do que um elevador de águas que serve para subir e
descer as embarcações. A eclusa de Barra Bonita, no
rio Tietê, tem um desnível de aproximadamente 25
m. Qual é o aumento da energia potencial
gravitacional quando uma embarcação de massa
m = 1,2×104 kg é elevada na eclusa?
a) 4,8 × 102 J.
b) 1,2 × 105 J.
c) 3,0 × 105 J.
d) 3,0 × 106 J.
Questão 06 - (UNICAMP SP/2012)
Em 2011 o Atlantis realizou a última missão dos
ônibus espaciais, levando quatro astronautas à
Estação Espacial Internacional.
a) A Estação Espacial Internacional gira em torno
da Terra numa órbita aproximadamente
circular de raio R = 6800 Km e completa 16
voltas por dia. Qual é a velocidade escalar média
da Estação Espacial Internacional?
b) Próximo da reentrada na atmosfera, na viagem
de volta, o ônibus espacial tem velocidade de
cerca de 8000 m/s, e sua massa é de
aproximadamente 90 toneladas. Qual é a sua
energia cinética?
Questão 07 - (UEM PR/2012)
Sobre a energia mecânica e a conservação de energia,
assinale o que for correto.
01. Denomina-se energia cinética a energia que
um corpo possui, por este estar em
movimento.
02. Pode-se denominar de energia potencial
gravitacional a energia que um corpo possui
por se situar a uma certa altura acima da
superfície terrestre.
04. A energia mecânica total de um corpo é
conservada, mesmo com a ocorrência de
atrito.
08. A energia total do universo é sempre
constante, podendo ser transformada de
uma forma para outra; entretanto, não pode
ser criada e nem destruída.
16. Quando um corpo possui energia cinética, ele
é capaz de realizar trabalho.
Questão 08 - (UEPG PR/2012)
Na figura abaixo um bloco de massa m, inicialmente
em repouso, é solto a partir do ponto A, seguindo o
caminho curvo ABC delimitado por um trilho, no qual
existe atrito entre as superfícies de contato. Os
pontos A e C estão no mesmo nível. Com relação ao
movimento executado pelo bloco sobre o trilho,
assinale o que for correto.
01. A 2ª lei de Newton não pode ser aplicada a
esse movimento, pois nele atuam somente
forças dissipativas.
02. O trabalho realizado pela força de atrito,
durante todo o percurso, reduz a energia
mecânica do sistema.
04. A energia potencial gravitacional do bloco
não é conservada durante o movimento.
08. O bloco certamente não atingirá o ponto C.
16. Ao passar pelo ponto B a velocidade do bloco
será máxima.
Questão 09 - (FUVEST SP/2011)
Um skatista treina em uma pista cujo perfil está
representado na figura abaixo. O trecho horizontal
AB está a uma altura h = 2,4 m em relação ao trecho,
também horizontal, CD. O skatista percorre a pista no
sentido de A para D. No trecho AB, ele está com
velocidade constante, de módulo v = 4 m/s; em
seguida, desce a rampa BC, percorre o trecho CD, o
mais baixo da pista, e sobe a outra rampa até atingir
uma altura máxima H, em relação a CD. A velocidade
do skatista no trecho CD e a altura máxima H são,
respectivamente, iguais a:
NOTE E ADOTE
g = 10 m/s2
Desconsiderar:
– Efeitos dissipativos.
– Movimentos do skatista em relação ao
skate.

a) 5 m/s e 2,4 m.
b) 7 m/s e 2,4 m.
c) 7 m/s e 3,2 m.
d) 8 m/s e 2,4 m.
e) 8 m/s e 3,2 m.
Questão 10 - (UDESC/2011)
Uma partícula com massa de 200 g é abandonada, a
partir do repouso, no ponto “A” da Figura 1.
Desprezando o atrito e a resistência do ar, pode-se
afirmar que as velocidades nos pontos “B” e “C” são,
respectivamente:
Figura 1
a) 7,0 m/s e 8,0 m/s
b) 5,0 m/s e 6,0 m/s
c) 6,0 m/s e 7,0 m/s
d) 8,0 m/s e 9,0 m/s
e) 9,0 m/s e 10,0 m/s
Questão 11 - (UFPE/2011)
Uma criança, que está brincando com blocos cúbicos
idênticos, constrói as configurações compostas de
três blocos mostradas na figura. Cada bloco tem
aresta a = 10 cm e massa M = 100 g. A criança pode
até perceber intuitivamente que a configuração A é
mais estável do que a B, mas não consegue
quantificar fisicamente essa estabilidade. Para tal, é
necessário determinar a diferença de energia
potencial gravitacional ΔU = UB – UA entre as duas
configurações. Qual é o valor de ΔU, em unidades de
10–2 joules?
Aceleração da gravidade: 10 m/s2
Questão 12 - (UNIFOR CE/2011)
O Ceará é hoje um dos principais destinos turísticos
do país e uma das suas atrações é o Beach Park, um
parque temático de águas. O toboágua, um dos
maiores da América Latina, é uma das atrações
preferidas e mais radicais, com uma altura de 41m.
Considere uma criança deslizando desta altura e
despreze o atrito. Analise as afirmações:
I. Quanto maior for o peso da criança, maior a
velocidade final alcançada.
II. A energia cinética da criança, na chegada,
depende da altura do toboágua.
III. O tempo de queda não depende da altura do
toboágua.
IV. Se a descida fosse em linha reta, a
velocidade final seria a mesma.
Marque a opção VERDADEIRA:
a) Somente a afirmativa II é correta.
b) As afirmativas II e III são corretas.
c) As afirmativas I e IV são corretas.
d) As afirmativas II e IV são corretas.
e) Somente a afirmativa IV é correta.
Questão 13 - (UESPI/2011)
No percurso entre os pontos A e B, uma partícula
material sofre variações em suas energias cinética e
potencial respectivamente iguais a –6 J e +2 J. A
energia que lhe foi dissipada nesse percurso é, em
joules, igual a:
a) 2
b) 3
c) 4
d) 6
e) 8
Questão 14 - (UEPB/2011)
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.
Questão 15 - (FATEC SP/2011)
Uma bola de basquete é solta de uma altura de 1,0
metro e, a cada colisão com o chão, ela dissipa 10%
de sua energia mecânica. Após 3 toques no chão, a
bola atingirá uma altura de, aproximadamente:
a) 54 cm.
b) 63 cm.
c) 69 cm.
d) 73 cm.
e) 81 cm.
Gabarito:
01 02 03 04 05 06
E E D B D vm = 27,2 ⋅ 103 km/h
εc =2,88 ⋅ 1012J
07 08 09 10 11 12 13
27 30 E A ΔU = 30 × 10–2 J D C
14 15
C D

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