EXERCÍCIOS DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

Prévia do material em texto

https://www.youtube.com/user/oprofessortelmo PROF. TELMO 1 
 
 
 
SISTEMAS CONSERVATIVOS E DISSIPATIVOS DE ENERGIA 
1. (PUCRS) A dificuldade para fazer parar um automóvel é tanto maior quanto maior for sua energia cinética. Se a velocidade do 
carro passar de 100 km/h para 120 km/h, aumentando, portanto, 20%, sua energia cinética aumenta 
a) 14% 
b) 20% 
c) 24% 
d) 40% 
e) 44% 
 
2. (PUCCAMP) Um carrinho de montanha russa parte do repouso do ponto A e percorre a pista sem atrito, esquematizada a seguir. 
Dado: g=10 m/s2 
 
A máxima altura h do ponto A, em metros, para que o carrinho passe por B, cujo raio de curvatura é 10m, sem perder o contato com 
a pista é 
a) 5,0 
b) 8,0 
c) 10 
d) 12 
e) 15 
 
3. (MACKENZIE) Uma bola de borracha de 1 kg é abandonada da altura de 10 m. A energia perdida por essa bola ao se chocar 
com o solo é 28 J. Supondo g = 10 m/s2, a altura atingida pela bola após o choque com o solo será de: 
a) 2,8 m 
b) 4,2 m 
c) 5,6 m 
d) 6,8 m 
e) 7,2 m 
 
4. (UEL) Um corpo de massa m = 0,50 kg desliza por uma pista inclinada, passando pelo ponto A com velocidade VA = 2,0m/s e 
pelo ponto B com velocidade VB = 6,0 m/s. Adote g = 10 m/s2. 
 
Considerando também a figura, o trabalho realizado pela força de atrito no deslocamento de A para B vale, em joules, 
a) 8,0 
b) 7,0 
c) -4,0 
d) -7,0 
e) -8,0 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/user/oprofessortelmo PROF. TELMO 2 
 
 
 
5. (UEL) Um corpo de massa m é abandonado, a partir do repouso, no ponto A de uma pista cujo corte vertical é um quadrante de 
circunferência de raio R. 
 
Considerando desprezível o atrito e sendo g a aceleração local da gravidade, pode-se concluir que a máxima deformação da mola, 
de constante elástica k, será dada por 
a) 
mgR
k
 
b) 
2mgR
k
 
c) 
mgR
k
 
d) 
2mgR
k
 
e) 
2 2 2
2
4m g R
k
 
 
6. (UECE) Uma pequena esfera, partindo do repouso do ponto P, desliza sem atrito sobre uma canaleta semicircular, de raio R, 
contida em um plano vertical. O módulo da aceleração da esfera no ponto onde a energia cinética é máxima, em termos de g 
(aceleração da gravidade), é: 
 
a) g 
b) 4 g 
c) 3 g 
d) 2 g 
 
7. (UNIRIO) A figura a seguir representa um carrinho de massa m se deslocando sobre o trilho de uma montanha russa num local 
onde a aceleração da gravidade é g = 10m/s2. Considerando que a energia mecânica do carrinho se conserva durante o movimento 
e, em P, o módulo de sua velocidade é 8,0 m/s, teremos no ponto Q uma velocidade de módulo igual a: 
 
a) 5,0 m/s 
b) 4,8 m/s 
c) 4,0 m/s 
d) 2,0 m/s 
e) Zero. 
 
 
 
https://www.youtube.com/user/oprofessortelmo PROF. TELMO 3 
 
 
 
 8. (UDESC) A figura representa um bloco de massa 0,50 kg que foi empurrada contra uma mola, deformando-a de x = 0,10 m e, 
assim, mantidos em repouso. Largando-se o conjunto, a mola distende-se, impulsionando o bloco, que sobe a rampa até uma altura 
h. A mola é suposta ideal, sua constante elástica é igual a 4,00 x 102 N/m e desprezam-se as forças de atrito e de resistência do ar. 
 
Podemos afirmar que a altura h, atingida pelo bloco, tem um valor igual a: 
a) h = 4,00 m 
b) h = 5,00 m 
c) h = 0,20 m 
d) h = 0,50 m 
e) h = 0,40 m 
 
9. (UFMG) Atira-se uma bola, verticalmente, para cima. A bola sobe e desce, caindo no mesmo ponto de onde foi lançada. 
Desprezando-se o atrito com o ar, pode-se dizer que 
a) a energia cinética da bola é 1/4 da energia cinética inicial quando ela, na subida, atinge a metade da altura máxima. 
b) a energia cinética da bola é a mesma, tanto na subida quanto na descida, quando ela estiver na metade da altura máxima. 
c) a energia cinética da bola é máxima quando ela atinge o ponto mais alto de sua trajetória. 
d) a energia potencial da bola é máxima no ponto de partida. 
 
10. (PUCPR) Um sistema de partículas está sujeito à ação exclusiva de forças conservativas. Então, é correto afirmar que: 
a) Não há variação da energia potencial do sistema. 
b) A trajetória das partículas é obrigatoriamente curvilínea. 
c) A energia mecânica do sistema não varia. 
d) Um aumento na energia cinética do sistema implica obrigatoriamente em um aumento de sua energia mecânica. 
e) A energia cinética do sistema permanece constante. 
 
11. (UNIRIO) Quando a velocidade de um móvel duplica, sua energia cinética: 
a) reduz-se a um quarto do valor inicial 
b) reduz-se à metade. 
c) fica multiplicada por 2 . 
d) duplica. 
e) quadruplica. 
 
12. (PUCMG) A figura mostra o gráfico posição (x) em função do tempo (t) para o movimento de um corpo. Em relação às energias 
cinéticas nos pontos A, B e C, é CORRETO afirmar: 
 
a) EA = EB e EC = 0 
b) EA < EB e EC = 0 
c) EA > EB e EC = 0 
d) EA = EB = EC 
e) EA < EB < EC 
 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/user/oprofessortelmo PROF. TELMO 4 
 
 
 
 
13. (UFRGS) Uma pedra de 4 kg de massa é colocada em um ponto A, 10m acima do solo. A pedra é deixada cair livremente até 
um ponto B, a 4 m de altura. 
Quais são, respectivamente, a energia potencial no ponto A, a energia potencial no ponto B e o trabalho realizado sobre a pedra pela 
força peso? (Use g = 10 m/s2 e considere o solo como nível zero para energia potencial). 
a) 40 J, 16 J e 24 J. 
b) 40 J, 16 J e 56 J. 
c) 400 J, 160 J e 240 J. 
d) 400 J, 160 J e 560 J. 
e) 400 J, 240 J e 560 J. 
 
14. A figura a seguir representa o esquema de uma usina hidrelétrica: 
 
A sequência de transformações de energia que ocorrem desde a saída de água do reservatório até a rede de distribuição elétrica é 
corretamente descrita por: 
a) energia potencial→energia elétrica→energia luminosa 
b) energia cinética→energia potencial→energia elétrica 
c) energia cinética→energia elétrica→energia potencial 
d) energia potencial→energia elétrica→energia cinética 
e) energia potencial→energia cinética→energia elétrica 
 
15. (FATEC) Um móvel de 2 kg passa pelo ponto A da pista da figura a seguir com velocidade 12 m/s. A pista ABC não apresenta 
atrito, e o trecho BC é uma semicircunferência de diâmetro 
BC = 4 m. 
 
Adotando-se g = 10 m/s2, o valor da força que o móvel exerce sobre a pista no ponto C é, em newtons: 
a) 0 
b) 20 
c) 44 
d) 64 
e) 84 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/user/oprofessortelmo PROF. TELMO 5 
 
 
 
16. (MACKENZIE) Assinale a alternativa que preenche correta e ordenadamente as lacunas do texto a seguir. 
"Ao efetuar um salto em altura, um atleta transforma energia muscular em energia______; em seguida, esta se transforma em 
energia_______, comprovando a________ da energia." 
a) potencial - cinética - dissipação 
b) térmica - potencial elástica - dissipação 
c) potencial gravitacional - cinética - conservação 
d) cinética - potencial gravitacional - conservação 
e) potencial elástica - potencial gravitacional - conservação 
 
 
 
 
17. (UFPE) Um bloco é solto no ponto A e desliza sem atrito sobre a superfície indicada na figura a seguir. Com relação ao bloco, 
podemos afirmar: 
 
a) A energia cinética no ponto B é menor que no ponto C; 
b) A energia cinética no ponto A é maior que no ponto B; 
c) A energia potencial no ponto A é menor que a energia cinética no ponto B; 
d) A energia total do bloco varia ao longo da trajetória ABC; 
e) A energia total do bloco ao longo da trajetória ABC é constante. 
 
18. (UEL) Um corpo de massa 6,0 kg se move livremente no campo gravitacional da Terra. Sendo, em um dado instante, a energia 
potencial do corpo em relação ao solo igual a 2,5.103 J e a energia cinética igual a 2,0.102 J, a velocidade do corpo ao atingir o solo, 
em m/s, vale 
a) 10 
b) 20 
c) 30 
d) 40 
e) 50https://www.youtube.com/user/oprofessortelmo PROF. TELMO 6 
 
 
 
19. (UNIRIO) Três corpos idênticos de massa M deslocam-se entre dois níveis, como mostra a figura a seguir: 
 
A - caindo livremente; 
B - Deslizando ao longo de um tobogã e; 
C - descendo uma rampa, sendo, em todos os movimentos, desprezíveis as forças dissipativas. 
Com relação ao trabalho (w) realizado pela força-peso dos corpos, pode-se afirmar que: 
a) WC > WB > WA 
b) WC > WB = WA 
c) WC = WB > WA 
d) WC = WB = WA 
e) WC < WB > WA 
 
 
20. (UFMG) Um esquiador de massa m = 70 kg parte do repouso no ponto P e desce pela rampa mostrada na figura. Suponha que 
as perdas de energia por atrito são desprezíveis e considere g = 10 m/s2. 
A energia cinética e a velocidade do esquiador quando ele passa pelo ponto Q, que está 5,0 m abaixo do ponto P, são respectivamente, 
 
a) 50 J e 15 m/s. 
b) 350 J e 5,0 m/s. 
c) 700 J e 10 m/s. 
d) 3,5 × 103 J e 10 m/s. 
e) 3,5 × 103 J e 20 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/user/oprofessortelmo PROF. TELMO 7 
 
 
 
21. (FATEC) Um objeto de massa 400 g desce, a partir do repouso no ponto A, por uma rampa, em forma de um quadrante de 
circunferência de raio R = 1,0 m. Na base B, choca-se com uma mola de constante elástica k = 200 N/m. 
Desprezando a ação de forças dissipativas em todo o movimento e adotado g = 10 m/s2, a máxima deformação da mola é de 
 
a) 40 cm 
b) 20 cm 
c) 10 cm 
d) 4,0 cm 
e) 2,0 cm 
 
22. (PUCSP) A experiência de James P. Joule, determinou que é necessário transformar aproximadamente 4,2 J de energia mecânica 
para se obter 1 cal. Numa experiência similar, deixava-se cair um corpo de massa 50 kg, 30 vezes de uma certa altura. O corpo 
estava preso a uma corda, de tal maneira que, durante a sua queda, um sistema de pás era acionado, entrando em rotação e agitando 
500 g de água contida num recipiente isolado termicamente. O corpo caia com velocidade praticamente constante. Constatava-se, 
através de um termômetro adaptado ao aparelho, uma elevação total na temperatura da água de 14 °C. 
Determine a energia potencial total perdida pelo corpo e de que altura estava caindo. 
Despreze os atritos nas polias, no eixo e no ar. 
Dados: calor específico da água: c = 1 cal/g °C g = 9,8 m/s2. 
 
a) Ep = 7000 J; h = 0,5 m. 
b) Ep = 29400 J; h = 2 m. 
c) Ep = 14700 J; h = 5 m. 
d) Ep = 7000 J; h = 14 m. 
e) Ep = 29400 J; h = 60 m. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/user/oprofessortelmo PROF. TELMO 8 
 
 
 
 
23. (PUCCAMP) Na borda de uma tigela hemisférica de raio R é abandonado um pequeno bloco de gelo. Desprezando o atrito e 
considerando g a aceleração local da gravidade, a velocidade máxima do pedaço de gelo é 
 
a) 2gR 
b) gR 
c) 2 (gR) 
d) 2gR 
e) 4gR 
 
24. (UNITAU) Quando um objeto está em queda livre, 
a) sua energia cinética se conserva. 
b) sua energia potencial gravitacional se conserva. 
c) não há mudança de sua energia total. 
d) a energia cinética se transforma em energia potencial. 
e) nenhum trabalho é realizado sobre o objeto. 
 
25. (UEL) Impulsiona-se um carrinho, como indicado na figura a seguir, fazendo-o subir por um trilho circular de raio R, num plano 
vertical. 
 
Desprezando os atritos e sendo g a aceleração da gravidade, a menor velocidade V0 com que se deve impulsionar o carrinho para 
que ele percorra totalmente o trilho circular é 
a) gR 
b) 2gR 
c) 3gR 
d) 4gR 
e) 5gR 
 
26. (UNITAU) Quando um objeto de massa m cai de uma altura h0 para outra h, sua energia potencial gravitacional diminui de: 
a) mg (h - h0). 
b) mg (h + h0). 
c) mg (h0 - h). 
d) mg (h + 2h0). 
e) mg/(h0 - h). 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/user/oprofessortelmo PROF. TELMO 9 
 
 
 
 
27. (UNESP) Uma pequena esfera maciça, presa à extremidade de um fio leve e inextensível, é posta a oscilar, como mostra a figura 
adiante. 
Se v é a velocidade da esfera na parte mais baixa da trajetória e g a aceleração da gravidade, a altura máxima h que ela poderá 
alcançar, em relação à posição mais baixa, será dada por: 
 
 
 
 
28. (UNESP) Um bloco de massa m desliza sem atrito sobre a superfície indicada na figura a seguir. 
 
Se g é a aceleração da gravidade, a velocidade mínima v que deve ter para alcançar a altura h é: 
a) 2 gh 
b) 2gh 
c) 
gh
2
 
d) 
gh
2
 
e) 2 2gh 
 
29. (FUVEST) No rótulo de uma lata de leite em pó lê-se: 
"Valor energético: 1 509 kJ por 100 g (361 kcal)". 
Se toda energia armazenada em uma lata contendo 400 g de leite fosse utilizada para levantar um objeto de 10 kg, a altura atingida 
seria de aproximadamente: 
Dado: g = 10 m/s2 
a) 25 cm. 
b) 15 m. 
c) 400 m. 
d) 2 km. 
e) 60 km. 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/user/oprofessortelmo PROF. TELMO 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
30. (FUVEST) Uma pedra com massa m = 0,10 kg é lançada verticalmente para cima com energia cinética EC = 20 joules. Qual a 
altura máxima atingida pela pedra? 
a) 10 m 
b) 15 m 
c) 20 m 
d) 1 m 
e) 0,2 m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/user/oprofessortelmo PROF. TELMO 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
GABARITO: 
 
 questão 1: 
 [E] 
 
questão 2: 
 [B] 
 
questão 3: 
 [E] 
 
questão 4: 
 [D] 
 
questão 5: 
 [B] 
 
questão 6: 
 [D] 
 
questão 7: 
 [D] 
 
questão 8: 
 [E] 
 
questão 9: 
 [B] 
 
questão 10: 
 [C] 
 
questão 11: 
 [E] 
 
questão 12: 
 [C] 
 
questão 13: 
 [C] 
 
questão 14: 
 [E] 
 
questão 15: 
 [C] 
 
questão 16: 
 [D] 
 
questão 17: 
 [E] 
 
questão 18: 
 [C] 
 
questão 19: 
 [D] 
 
questão 20: 
 [D] 
 
questão 21: 
 [B] 
 
questão 22: 
 [B] 
 
questão 23: 
 [A] 
 
questão 24: 
 [C] 
 
questão 25: 
 [E] 
 
questão 26: 
 [C] 
 
questão 27: 
 [E] 
 
questão 28: 
 [B] 
 
questão 29: 
 [E] 
 
questão 30: 
 [C]