CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MECÂNICA E IMPULSO

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	CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MECÂNICA E IMPULSO
	 
	
	
	1.
	
		 A energia cinética é a energia que um objeto possui devido ao seu movimento. Um objeto de massa 1 kg é colocado em um plano inclinado de 45° com a horizontal. O objeto é solto do repouso e desliza 2 m antes de atingir o solo. Qual é a velocidade do objeto no momento em que atinge o solo? Desconsidere o atrito e considere g = 10 m/s². 
	
	Errado
	
	5,31 m/s.
	Data Resp.: 06/10/2023 03:06:03
		Explicação:
A energia potencial gravitacional é dada por:
Ep=mgh
onde m é a massa do objeto, g é a aceleração devido à gravidade e h é a altura em relação a uma referência.
No ponto de partida, a altura do objeto é: h=2sen(45)=1,414m.
No ponto em que o objeto atinge o solo, a altura é h=0. Então:
Ep=mgh=1⋅10⋅1,414=14,14J
A energia cinética é dada por:
Ec=(1/2)mv2
onde m é a massa do objeto e v é sua velocidade. Como o objeto começa do repouso, sua energia cinética inicial é zero. No ponto em que o objeto atinge o solo, toda a energia potencial gravitacional foi convertida em energia cinética. Então:
Ec=Ep=14,14J(12)mv2=Ec=14,14J(12)⋅1⋅v2=14,14v=5,31m/s
	
	 
	
	
	2.
	
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 ℎ 
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	 Um objeto de massa m é lançado horizontalmente em um plano inclinado sem atrito, que forma um ângulo θ com a horizontal. Sabendo que a altura do ponto de partida até o topo do plano inclinado é h, determine a velocidade do objeto no topo do plano inclinado, sabendo que teste tem comprimento L. 
	
	Certo
	
	v=√2gLsenθ.
	Data Resp.: 06/10/2023 02:55:45
		Explicação:
No ponto de partida, toda a energia mecânica está na forma de energia potencial gravitacional, dado que a velocidade é zero. No topo do plano inclinado, toda a energia mecânica estará na forma de energia cinética, dado que a altura é máxima e, portanto, a energia potencial gravitacional é zero.
Assumindo que o ponto de partida esteja no nível do solo, podemos escrever:
Energia potencial gravitacional no ponto de partida =mgh
Energia cinética no topo do plano inclinado =(1/2)mv2
Onde m é a massa do objeto, v é a velocidade no topo do plano inclinado, g é a aceleração da gravidade e h é a altura do ponto de partida até o topo do plano inclinado.
Igualando essas expressões, temos:
mgh=(1/2)mv2
Cancelando o termo " m " de ambos os lados e isolando a velocidade, obtemos:
v=√2gh
Porém, na questão é informado que o plano inclinado possui comprimento L. Portanto, podemos utilizar o Teorema de Pitágoras para encontrar o valor de h em função de L e θ :
h=L⋅senθ
Substituindo esse valor na expressão para v, temos:
v=√2gLenθ
	
	 
	
	
	3.
	
		 Um bloco de massa 2 kg é colocado em um plano inclinado de 30° em relação à horizontal e lançado horizontalmente com velocidade de 4 m/s. Considerando que não há atrito, determine energia cinética do bloco no final da rampa, se está possuir um comprimento de 2 m. 
	
	Errado
	
	35,62 J.
	Data Resp.: 06/10/2023 03:06:18
		Explicação:
Inicialmente, a energia mecânica do bloco é dada pela soma da sua energia cinética e potencial gravitacional:
Ei=Ec+Ep
No início da rampa, o bloco não tem energia potencial gravitacional e sua energia cinética é dada por:
Ec=(1/2)⋅m⋅v2Ec=(1/2)⋅2⋅(4)2Ec=16J
Ao final da rampa, o bloco atingirá uma altura h, que pode ser calculada usando trigonometria, onde L é o comprimento da rampa:
sen(30∘)=h/Lh=2⋅sen(30∘)h=(2/2)h=1m
Ao atingir a altura máxima, toda a energia cinética do bloco é convertida em energia potencial gravitacional:
Ep=m⋅g⋅hEp=2⋅9,81⋅1Ep=19,62J
A energia mecânica final do bloco é igual à sua energia potencial gravitacional no topo da rampa, já que não há atrito envolvido:
Ei=EfEc+Ep=Ef
Assim, a energia cinética do bloco no final da rampa é:
Ef=Ec+EpEf=16J+19,62JEf=35,62J
Portanto, a energia cinética do bloco no final da rampa é de 35,62J.
 
	
	 
	
	
	4.
	
		 A energia potencial elástica é a energia armazenada em uma mola ou outro objeto elástico quando ele é deformado ou comprimido. Uma mola de constante elástica k = 20 N/m é comprimida em 5 cm. Qual é a energia potencial elástica armazenada na mola? 
	
	Certo
	
	0,005 J.
	Data Resp.: 06/10/2023 02:48:52
		Explicação:
A energia potencial elástica armazenada na mola é dada pela equação:
Ee=(1/2)kx2Ee=(1/2)⋅20⋅0,052Ee=0,005J
	
	 
	
	
	5.
	
		 A Física possui diversos postulados e leis que são usados em diversos ramos da ciência. Por que a conservação de energia é considerada um princípio fundamental da física? 
	
	Certo
	
	A conservação de energia é um princípio fundamental da física devido à sua aplicabilidade universal e sua fundamentação na simetria temporal.
	Data Resp.: 06/10/2023 02:47:19
		Explicação:
A conservação de energia é considerada um princípio fundamental da física por várias razões. Em primeiro lugar, é uma das leis mais básicas da física, afirmando que a quantidade total de energia em um sistema fechado permanece constante. Além disso, a conservação de energia é aplicável a todos os sistemas físicos, independentemente da sua escala, desde as partículas subatômicas até as galáxias. Em outras palavras, se uma determinada reação física ou química ocorre em um determinado sentido, a mesma reação, se invertida no tempo, deve ocorrer exatamente da mesma maneira. Isso implica que a energia envolvida em uma reação é sempre conservada, independentemente do tempo em que ocorre. Esse princípio é válido para todos os tipos de energia, como energia térmica, energia elétrica, energia mecânica e energia química, entre outros.
	
	 
	
	
	6.
	
		 Um automóvel de 500kg se locomove a uma velocidade constante de 36km/h, quando, de repente, precisa frear de emergência devido a uma criança que atravessa a rua 20m à sua frente. Considerando que o automóvel para a 1m da criança, assinale a opção que representa o trabalho realizado pelos freios para parar o automóvel: 
	
	Certo
	
	-2500J
	Data Resp.: 06/10/2023 02:56:32
		Explicação:
A resposta correta é: -2500J
	
	 
	
	
	7.
	
	 �� 
 ��=�� 
	 Um astronauta aqui na Terra, onde a aceleração local é de 9,8m/s², está parado no alto de uma montanha de 125m de altura e então possui uma energia potencial UT. Este mesmo astronauta vai para Marte, onde a aceleração gravitacional é de 3,72m/s², e se posiciona em uma montanha que também lhe proporciona uma energia potencial gravitacional UM=UT. Assinale a opção que apresenta a correta altitude da montanha em Marte. 
	
	Certo
	
	329,30m
	Data Resp.: 06/10/2023 02:49:57
		Explicação:
A resposta correta é: 329,30m
	
	 
	
	
	8.
	
	 �����=10� � �=35�/� 
	 Uma mola está disposta na horizontal, encostada em um anteparo à sua esquerda. Da direita para a esquerda, move-se uma bola com velocidade constante de 25m/s. Assinale a alternativa que representa a correta deformação da mola, no máximo de sua contração devido ao choque da bola com a mola, em metros. Considere g= 10m/s², mbola=10g e K=35N/m 
	
	Certo
	
	0,43
	Data Resp.: 06/10/2023 03:02:31
		Explicação:
A resposta correta é: 0,43
	
	 
	
	
	9.
	
		 Uma pedra de 0,5kg é abandonada de uma altura de 70m. A resistência com a atmosfera local faz com que 30% da energia mecânica inicial seja dissipada. Sendo a aceleração gravitacional local de 1,2m/s², assinale a opção que representa a velocidade com que a pedra atinge o solo. 
	
	Certo
	
	23,66m/s
	Data Resp.: 06/10/2023 03:00:53
		Explicação:
A resposta correta é: 23,66m/s
	
	 
	
	
	10.
	
	 �(�)=4�2−�+7Uma caixa está sendo puxada rampa acima por uma força, em Newtons, descrita pela função: F(x)=4x2−x+7. A superfície da rampa coincide com o eixo das abscissas do plano cartesiano. Assinale a opção que apresenta o trabalho realizado para a caixa se deslocar entre os pontos x0=5m e x= 12m. 
	
	Errado
	
	2123,83J
	Data Resp.: 06/10/2023 02:58:32
		Explicação:
A resposta correta é: 2123,83J