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Exercícios 1) Um sistema descrito como conservativo é aquele em que não existe perda de energia. De outra forma, é possível dizer que a energia mecânica do sistema se conserva (Halliday; Resnick; Walker, 2013; Nussenzveig, 2002; Tipler, 1995). No entanto, a energia armazenada pode sofrer variações na sua forma, podendo manifestar-se na forma potencial em certo momento e na forma de energia cinética em outro, por exemplo. Considerando um sistema que apresenta energia na forma de energia cinética, isto é, que depende da massa e da velocidade, qual é a equação que calcula energia cinética e qual é o corpo que apresenta o maior valor de energia cinética? A) B) C) D) E) Uma informação importante que pode vir associada a uma grandeza física é sua unidade. As unidades, geralmente são descritas no SI (Halliday; Resnick; Walker, 2013; Nussenzveig, 2002). Além da representação das unidades de grandezas físicas no SI, pode-se também utilizar o chamado sistema MLT para representar as mesmas grandezas físicas. No sistema MLT, quaisquer grandezas podem ser representadas em função da massa (M), do comprimento (L) e do tempo (T), conforme Halliday, Resnick e Walker (2013). 2) Considerando o conceito de energia e as possíveis equações que podem representar formas de energia, assinale a alternativa que representa a combinação correta das dimensões para a energia. A) B) C) D) E) Uma das formas de avaliar um sistema, do ponto de vista da interação com o meio, é fazê-lo a partir das variações de energia que este sistema sofre. Para essas situações, existem sistemas descritos como conservativos e dissipativos. O primeiro é capaz de conservar a energia, sem perdas. Já o segundo tem forças dissipativas e, por isso, perde energia (Halliday; Resnick; Walker, 2013). A figura a seguir ilustra um sistema em que uma bola pode ter sua energia variada quando entra em movimento. Devido às variações das grandezas existentes, como altura da bola (em relação a um referencial) e também sua velocidade, diferentes formas de energia deverão aparecer. 3) Com base no que se observa na figura e nos seus conhecimentos, aponte a alternativa que mostra os três tipos de energia presentes no sistema. A) Os tipos de energia presentes são: a energia potencial gravitacional, a energia cinética e a energia potencial elástica. B) Os tipos de energia presentes são somente dois: a energia cinética e a energia potencial elástica. C) Os tipos de energia presentes são: a energia potencial gravitacional, a energia térmica e a energia potencial elástica. D) Os tipos de energia presentes são: trabalho da força de atrito, a energia cinética e a energia potencial elástica. E) Os tipos de energia presentes são: a energia potencial gravitacional, a energia cinética e a o trabalho da força peso. Quando um sistema é conservativo, sua energia mecânica não varia. No entanto, para sistemas que apresentem forças dissipativas, a energia mecânica pode variar, apresentando perdas (Halliday; Resnick; Walker, 2013; Nussenzveig, 2002). Outra forma de explicar esse conceito é a partir das relações a seguir: 4) Considerando o que foi descrito, assinale a alternativa correta sobre o sistema dissipativo. A) Em um sistema dissipativo, o trabalho da força de atrito deve ser diferente de zero, pois existem perdas. B) Em um sistema dissipativo, o trabalho da força de atrito é sempre descrito como um trabalho nulo. C) Em um sistema dissipativo, o trabalho da força de atrito é igual ao trabalho da força peso. D) Em um sistema dissipativo, o trabalho da força de atrito é igual à força elástica de uma mola. E) Em um sistema dissipativo, o trabalho da força de atrito é nulo somente quando não existe a força normal aplicada. Em um sistema de mola vertical, pode-se verificar a ação da força gravitacional sobre o sistema e, consequentemente, associá-lo à força elástica que se aplica à mola. Do ponto de vista de energia, pode-se dizer que há energia potencial gravitacional e energia potencial elástica. 5) Se o sistema mostrado é dito conservativo, assinale a alternativa que mostra as formas de energia existentes quando a elongação é máxima e também quando a elongação se encontra no ponto médio da máxima elongação da mola. A) B) C) D) E)