Conservação de Energia e Impulso

Prévia do material em texto

Prova - 11: Conservação de Energia e Impulso
Introdução
Nesta prova, você será desafiado a responder questões sobre os conceitos de conservação
de energia, trabalho, impulsos e suas aplicações. Boa sorte!
Questão 1
Qual é a fórmula para calcular o trabalho realizado por uma força constante?
A) W=12mv2W = \frac{1}{2} m v^2W=21mv2
B) W=F⋅d⋅cos θW = F \cdot d \cdot \cos\thetaW=F⋅d⋅cosθ
C) W=m⋅g⋅hW = m \cdot g \cdot hW=m⋅g⋅h
D) W=P⋅tW = P \cdot tW=P⋅t
E) W=m⋅a⋅tW = m \cdot a \cdot tW=m⋅a⋅t
Questão 2
Qual é a unidade de impulso no Sistema Internacional?
A) Joule
B) Newton
C) Watt
D) Newton- segundo
E) Caloria
Questão 3
O que é a energia cinética de um corpo?
A) A energia armazenada em uma mola.
B) A energia de um corpo devido à sua posição em relação ao solo.
C) A energia que um corpo possui devido ao seu movimento.
D) A energia liberada por um corpo quente.
E) A energia que um corpo pode realizar devido à sua massa.
Questão 4
Se um corpo estiver se movendo com velocidade constante, qual é o trabalho realizado 
sobre ele?
A) O trabalho é negativo.
B) O trabalho é nulo.
C) O trabalho é igual à energia potencial.
D) O trabalho é igual à energia cinética.
E) O trabalho é positivo.
Questão 5
Se a velocidade de um objeto for dobrada, o que acontece com sua energia cinética?
A) Aumenta duas vezes.
B) Aumenta quatro vezes.
C) Diminui pela metade.
D) Permanece constante.
E) Diminui a um terço.
Questão 6
O princípio da conservação de energia afirma que:
A) A energia pode ser criada ou destruída, mas sempre se conserva.
B) A energia não pode ser transformada, mas pode ser transferida.
C) A energia total de um sistema fechado se conserva.
D) A energia é independente da força que a gera.
E) A energia não pode ser transferida entre diferentes formas.
Questão 7
Um carro de 1.000 kg1.000 \, \text{kg}1.000kg acelera de 0 m/s0 \, \text{m/s}0m/s para 20 
m/s20 \, \text{m/s}20m/s em 5 s5 \, \text{s}5s. Qual é o trabalho realizado pela força?
A) 50.000 J50.000 \, \text{J}50.000J
B) 100.000 J100.000 \, \text{J}100.000J
C) 150.000 J150.000 \, \text{J}150.000J
D) 200.000 J200.000 \, \text{J}200.000J
E) 250.000 J250.000 \, \text{J}250.000J
Questão 8
O que é o impulso de uma força?
A) A mudança na velocidade do corpo.
B) A variação da energia potencial do corpo.
C) A variação da energia cinética do corpo.
D) O produto da força pela distância percorrida.
E) O produto da força pelo tempo de aplicação.
Questão 9
Se a massa de um corpo aumentar, mas a velocidade permanecer constante, o que 
acontece com sua energia cinética?
A) Aumenta.
B) Diminui.
C) Permanece constante.
D) Se anula.
E) Se transforma em energia potencial.
Questão 10
Qual é a relação entre o trabalho e a variação da energia cinética de um corpo?
A) O trabalho realizado sobre o corpo é igual à sua variação de energia potencial.
B) O trabalho realizado sobre o corpo é igual à sua variação de energia cinética.
C) O trabalho realizado sobre o corpo é igual à sua velocidade final.
D) O trabalho realizado sobre o corpo é o produto da força pela distância percorrida.
E) O trabalho realizado sobre o corpo é igual à sua aceleração.
Gabarito e Justificativas
1. B) W=F⋅d⋅cos θW = F \cdot d \cdot \cos\thetaW=F⋅d⋅cosθ
A fórmula do trabalho é o produto da força, deslocamento e o cosseno do ângulo 
entre eles.
2. D) Newton- segundo
O impulso é medido em Newton-segundo (N⋅sN \cdot sN⋅s), unidade que 
corresponde a uma mudança na quantidade de movimento.
3. C) A energia que um corpo possui devido ao seu movimento.
A energia cinética é a energia associada ao movimento de um corpo (Ek=12mv2E_k
= \frac{1}{2} m v^2Ek=21mv2).
4. B) O trabalho é nulo.
Se a velocidade de um corpo é constante, não há variação na energia cinética, logo 
o trabalho realizado é nulo.
5. B) Aumenta quatro vezes.
A energia cinética é proporcional ao quadrado da velocidade (Ek=12mv2E_k = \
frac{1}{2} m v^2Ek=21mv2), então se a velocidade dobrar, a energia cinética 
aumentará quatro vezes.
6. C) A energia total de um sistema fechado se conserva.
O princípio da conservação de energia afirma que a energia total de um sistema 
isolado permanece constante.
7. B) 100.000 J100.000 \, \text{J}100.000J
O trabalho realizado é igual à variação da energia cinética (W=ΔEkW = \Delta 
E_kW=ΔEk), que é W=12m(vf2−vi2)W = \frac{1}{2} m (v_f^2 - v_i^2)W=21m(vf2−vi2).
Para m=1.000 kgm = 1.000 \, \text{kg}m=1.000kg, vi=0 m/sv_i = 0 \, \text{m/s}vi=0m/s 
e vf=20 m/sv_f = 20 \, \text{m/s}vf=20m/s, temos W=12⋅1.000⋅202=100.000 JW = \
frac{1}{2} \cdot 1.000 \cdot 20^2 = 100.000 \, \text{J}W=21⋅1.000⋅202=100.000J.
8. E) O produto da força pelo tempo de aplicação.
O impulso é dado por I=F⋅ΔtI = F \cdot \Delta tI=F⋅Δt, que é a variação da quantidade
de movimento de um corpo.
9. A) Aumenta.
A energia cinética é diretamente proporcional à massa (Ek=12mv2E_k = \frac{1}{2} 
m v^2Ek=21mv2), portanto, se a massa aumentar, a energia cinética também 
aumentará, mantendo a velocidade constante.
10. B) O trabalho realizado sobre o corpo é igual à sua variação de energia 
cinética.
Essa é a relação estabelecida pelo teorema do trabalho e energia, onde o trabalho é
igual à variação da energia cinética de um corpo.