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13/10/2023, 20:53 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_temas.asp#ancora_10 1/6 Exercício por Temas avalie sua aprendizagem Um objeto de massa é lançado horizontalmente em um plano inclinado sem atrito, que forma um ângulo com a horizontal. Sabendo que a altura do ponto de partida até o topo do plano inclinado é , determine a velocidade do objeto no topo do plano inclinado, sabendo que teste tem comprimento . FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL - MECÂNICA Lupa DGT0985_202203670778_TEMAS Aluno: GILVAN MENDONÇA DE ALMEIDA Matr.: 202203670778 Disc.: FÍSICA TEÓRICA EXP 2023.3 FLEX (G) / EX Prezado (a) Aluno(a), Você fará agora seu EXERCÍCIO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O mesmo será composto de questões de múltipla escolha. Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS. CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MECÂNICA E IMPULSO 1. . . . . . Data Resp.: 13/10/2023 20:50:23 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 Energia cinética no topo do plano inclinado Onde é a massa do objeto, é a velocidade no topo do plano inclinado, é a aceleração da gravidade e é a altura do ponto de partida até o topo do plano inclinado. Igualando essas expressões, temos: m θ h L v = √g Lsen θ v = √2gL cos θ v = √2g Lsen θ v = √ L sen θ 2g v = √gL sen θ1 2 = mgh = (1/2)mv2 m v g h mgh = (1/2)mv2 javascript:voltar(); javascript:voltar(); javascript:voltar(); javascript:voltar(); javascript:diminui(); javascript:diminui(); javascript:aumenta(); javascript:aumenta(); 13/10/2023, 20:53 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_temas.asp#ancora_10 2/6 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? 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 �nal da rampa, se está possuir um comprimento de 2 m. Cancelando o termo " " de ambos os lados e isolando a velocidade, obtemos: Porém, na questão é informado que o plano inclinado possui comprimento . Portanto, podemos utilizar o Teorema de Pitágoras para encontrar o valor de em função de e : Substituindo esse valor na expressão para , temos: 2. A conservação de energia é um princípio fundamental da física devido à sua aplicabilidade universal e sua fundamentação na simetria temporal. A conservação de energia não é considerada um princípio fundamental da física. A conservação de energia é aplicável apenas a sistemas macroscópicos. A conservação de energia só se aplica a sistemas fechados. A conservação de energia a�rma que a energia pode ser criada e destruída. Data Resp.: 13/10/2023 20:50:55 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, a�rmando 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. 3. 3,62 J. 35,62 J. 19,62 J. 16 J. 0 J. Data Resp.: 13/10/2023 20:51:22 Explicação: Inicialmente, a energia mecânica do bloco é dada pela soma da sua energia cinética e potencial gravitacional: No início da rampa, o bloco não tem energia potencial gravitacional e sua energia cinética é dada por: m v = √2gh L h L θ h = L ⋅ sen θ v v = √2g Len θ Ei = Ec + Ep 13/10/2023, 20:53 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_temas.asp#ancora_10 3/6 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? Ao �nal da rampa, o bloco atingirá uma altura , que pode ser calculada usando trigonometria, onde L é o comprimento da rampa: Ao atingir a altura máxima, toda a energia cinética do bloco é convertida em energia potencial gravitacional: A energia mecânica �nal do bloco é igual à sua energia potencial gravitacional no topo da rampa, já que não há atrito envolvido: Assim, a energia cinética do bloco no �nal da rampa é: Portanto, a energia cinética do bloco no �nal da rampa é de . 4. 0,01 J. 0,025 J. 0,001 J. 0,005 J. 0,0025 J. Data Resp.: 13/10/2023 20:51:44 Explicação: A energia potencial elástica armazenada na mola é dada pela equação: Ec = (1/2) ⋅ m ⋅ v2 Ec = (1/2) ⋅ 2 ⋅ (4)2 Ec = 16J h sen(30∘) = h/L h = 2 ⋅ sen(30∘) h = (2/2) h = 1m Ep = m ⋅ g ⋅ h Ep = 2 ⋅ 9, 81 ⋅ 1 Ep = 19, 62J Ei = Ef Ec + Ep = Ef Ef = Ec + Ep Ef = 16J + 19, 62J Ef = 35, 62J 35, 62J Ee = (1/2)kx 2 Ee = (1/2) ⋅ 20 ⋅ 0, 05 2 Ee = 0, 005J 13/10/2023, 20:53 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_temas.asp#ancora_10 4/6 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. 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, 5. 5,31 m/s. 6,08 m/s. 2,00 m/s. 4,24 m/s. 3,16 m/s. Data Resp.: 13/10/2023 20:52:10 Explicação: A energia potencial gravitacional é dada por: onde é a massa do objeto, é a aceleração devido à gravidade e é a altura em relação a uma referência. No ponto de partida, a altura do objeto é: . No ponto em que o objeto atinge o solo, a altura é . Então: A energia cinética é dada por: onde é a massa do objeto e 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: 6. 0,55 0,43 0,50 0,46 0,40 Data Resp.: 13/10/2023 20:52:31 Explicação: A resposta correta é: 0,43 Ep = mgh m g h h = 2 sen(45) = 1, 414m h = 0 Ep = mgh = 1 ⋅ 10 ⋅ 1, 414 = 14, 14J Ec = (1/2)mv 2 m v Ec = Ep = 14, 14J ( )mv2 = Ec = 14, 14J ( ) ⋅ 1 ⋅ v2 = 14, 14 v = 5, 31m/s 1 2 1 2 mbola = 10g e K = 35N/m 13/10/2023, 20:53 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_temas.asp#ancora_10 5/6 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 . Este mesmo astronauta vai para Marte, onde a aceleraçãogravitacional é de 3,72m/s², e se posiciona em uma montanha que também lhe proporciona uma energia potencial gravitacional . Assinale a opção que apresenta a correta altitude da montanha em Marte. 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: 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. 7. 521,35m 329,30m 125m 250,40m 100m Data Resp.: 13/10/2023 20:52:37 Explicação: A resposta correta é: 329,30m 8. 2500J -3600J -1500J 1500J -2500J Data Resp.: 13/10/2023 20:52:54 Explicação: A resposta correta é: -2500J 9. 23,66m/s 15,00m/s 16,78m/s 12,96m/s 11,89m/s Data Resp.: 13/10/2023 20:53:12 Explicação: A resposta correta é: 23,66m/s UT UM = UT 13/10/2023, 20:53 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_temas.asp#ancora_10 6/6 Uma caixa está sendo puxada rampa acima por uma força, em Newtons, descrita pela função: . 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. 10. 2123,83J 3123,83J 1700J 3400J 2100J Data Resp.: 13/10/2023 20:53:18 Explicação: A resposta correta é: 2123,83J Não Respondida Não Gravada Gravada Exercício por Temas inciado em 13/10/2023 20:50:12. F(x) = 4x2 − x + 7
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