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Um corpo de massa 10 kg é lançado verticalmente para cima com uma velocidade de 40 m/s. Considerando-se g = 10 m/s2, a altura alcançada pelo corpo, quando sua energia cinética está reduzida a 80% de seu valor inicial, é:

a) 16 m
b) 64 m
c) 80 m
d) 96 m
e) 144 m

Progresso com Exercícios

há 2 anos

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há 2 anos

Física Básica - Trabalho, potência e energia

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Respostas

Ed

há 2 anos

Para resolver essa questão, podemos utilizar o princípio da conservação da energia mecânica. Inicialmente, o corpo possui energia cinética devido à sua velocidade inicial. Quando sua energia cinética é reduzida a 80% do valor inicial, parte dessa energia foi convertida em energia potencial gravitacional, já que o corpo atingiu uma certa altura. Vamos calcular a energia cinética inicial do corpo: Energia cinética inicial (Ec) = 1/2 * m * v^2 Ec = 1/2 * 10 * 40^2 Ec = 1/2 * 10 * 1600 Ec = 8000 J Quando a energia cinética é reduzida a 80% do valor inicial, temos: Nova energia cinética = 0,8 * 8000 Nova energia cinética = 6400 J A energia potencial gravitacional no ponto mais alto é igual à energia cinética final: Energia potencial gravitacional (Ep) = m * g * h 6400 = 10 * 10 * h 6400 = 100h h = 6400 / 100 h = 64 m Portanto, a altura alcançada pelo corpo quando sua energia cinética está reduzida a 80% do valor inicial é de 64 metros, correspondente à alternativa b) 64 m.

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Craque Neto

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Certo garoto, com seu skate, desliza pela rampa, descrevendo o segmento de reta horizontal AB, com movimento uniforme, em 2,0 s. As resistências ao movimento são desprezíveis. Considerando d igual a 20 m e o módulo de g igual a 10 m/s2, o intervalo de tempo gasto por esse garoto para descrever o segmento CD é de, aproximadamente:

a) 1,0 s
b) 1,4 s
c) 1,6 s
d) 2,0 s
e) 2,8 s

Leia o texto introdutório a seguir: A Agência Internacional de Energia (EIA – Energy International Agency) prevê um aumento de 53% no consumo de energia no planeta entre 2008 e 2035. Das principais fontes energéticas, as renováveis terão a maior taxa de crescimento na produção de energia, contudo, os combustíveis fósseis (petróleo, carvão mineral e gás natural) deverão continuar sendo a maior fonte de energia. Além dos combustíveis fósseis, uma outra fonte de energia não renovável é a energia nuclear. As principais fontes renováveis de energia são: eólica, solar, geotérmica, biomassa e hídrica. Assinale a alternativa correta:

a) As usinas hidroelétricas produzem energia elétrica, a partir da energia mecânica hídrica que é uma fonte renovável, porém, liberam na atmosfera gases poluentes provenientes do movimento das turbinas.
b) As usinas nucleares produzem energia elétrica, a partir da combustão do carvão mineral que é uma fonte não renovável, e geram lixo radioativo que exige alto controle de armazenamento.
c) As usinas de energia solar produzem energia elétrica, a partir da radiação emitida pelo Sol que é uma fonte renovável, porém, geram lixo radioativo que exige alto controle de armazenamento.
d) As usinas termoelétricas produzem energia elétrica, a partir do calor obtido da queima de combustíveis (como o petróleo) que é uma fonte não renovável, e não emitem gases poluentes na atmosfera.
e) As usinas de energia eólica produzem energia elétrica, a partir dos ventos que são uma fonte renovável, e não emitem gases poluentes na atmosfera.

C da trajetória: EA 5 EC ] mgH 5 mv 2 c 2 ] v c 2 5 2g R 2 3 ] v c 2 5 3 gR Entre os pontos C e D, temos um lançamento oblíquo, do qual precisamos calcular o alcance, A. A 5 $sen g v 2Jc 2 ] A 5 g gR3 2 3 ] A 5 R2 3 A 5 L procurada é tal que L = d + A. L 5 R 3 cos 60w 1 R R R2 3 2 2 3= + ] L 5 2R Ex er cí ci o 15

a) V = 250 m/s e L = 50 m. Para essas estimativas, temos: R 5 $ $,b VL R 1 5 10 250 50] ar 5= - ] R 7 8,3 3 10 8
b) Primeiramente, determinamos a velocidade média da bactéria com os dados do enunciado. R 5 b VL água ] 1,0 3 1025 5 $ $ $ , V 1 0 10 2 0 10 6 6 - - ̀ v 5 5 3 1026 m/s Então, a energia cinética média da bactéria vale: Ec 5 $ $ $( )mV 2 2 6 10 5 102 16 6 2 = - - ` EC 5 7,50 3 10 227 J Ex er cí ci o 16
c) Inicialmente, determinamos a velocidade do garoto no ponto B: ,v t d 2 0 20 s m SB AB = = ] vB 5 10 m/s Considerando o nível de referência de alturas na reta CD, determinamos a energia mecânica total em B: E E Emec. p cB BB= + 5 m 3 10 3 5 1 $m 2 102 ] Emec.B 5 100m Conservação da energia entre B e C: E E Emec. p cc c c= + ] 100m 5 0 1 mv 2 c 2 ` vc - 14,1 m/s Desprezados os atritos, o movimento no trecho CD também é uniforme. Portanto: vc 5 t d S CD ] 14,2 5 t 20 S CD ` StCD 7 1,4 s Alternativa b. Ex er cí ci o 17
d) As usinas de energia eólica utilizam os ventos, portanto, uma fonte renovável, para girar suas pás (energia mecânica utilizada para gerar eletricidade). Assim, não há emissão de gases poluentes na atmosfera. Alternativa e. Ex er cí ci o 18