EXERCÍCIOS E TESTES DE VESTIBULARES - Energia

TRABALHO E ENERGIA – EXERCÍCIOS E TESTES DE VESTIBULARES

1. (FUNREI-97) Uma força horizontal F, constante de 50N, é aplicada a um cubo de madeira de massa igual a 2Kg, que, sob a ação dessa força, desloca-se sobre o tampo de uma mesa. Admitindo-se que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o tampo da mesa seja igual a 0,5, qual é o trabalho realizado pela força F que atua ao longo da distância horizontal de 10m?

  1. 600Nm
  2. 100Nm
  3. 500Nm
  4. 490Nm

2. ( FUNREI-96) Observe a figura que representa um plano inclinado de base 3m e altura 4m.

Um rapaz, aplicando uma força de 60N paralela ao plano inclinado, transporta até o topo um corpo de 50N de peso. A força de atrito entre o corpo e o plano inclinado vale 10N. O trabalho total realizado pelo rapaz vale:

  1. 250J
  2. 350J
  3. 100J
  4. 500J
  5. 300J

3. Um motor suspende um peso de 200 kgf a uma altura de 5,0 m, gastando 10s para realizar esta operação. Considerando g = 10 m/s2, podemos dizer que a potência desenvolvida pelo motor foi de:

  1. 200W
  2. 500W
  3. 1000W
  4. 2000W
  5. 10000W

4. (UNIPAC-97-II) O gráfico abaixo mostra a velocidade em função do tempo de um corpo que se move num movimento retilíneo, sob ação de uma única força que atua na mesma direção do movimento.

Pode-se afirmar que o trabalho realizado pela força sobre o corpo em cada um dos intervalos assinalados AB, BC e CD é:

  1. nulo, positivo, negativo
  2. positivo, nulo, negativo
  3. positivo, negativo, nulo
  4. nulo, negativo, positivo

5. (Direito-C.L.) O movimento de um corpo de massa 2kg é retilíneo e uniformemente acelerado. Entre os instantes 4s e 8s, sua velocidade passa de 10 m/s a 20 m/s. Qual foi o trabalho realizado, em J, pela resultante das forças atuantes no corpo?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
  5. 300

6. (UFOP-95) Uma partícula que se deslocava em movimento retilíneo e uniforme, com velocidade v0=3m/s no sentido positivo do eixo X, sofre a ação da força F(x), que atua na direção x e que varia com o gráfico abaixo:

Se a massa da partícula é 0,5 Kg, pede-se:

  1. calcule o trabalho realizado por esta força sobre a partícula.
  2. calcule a velocidade da partícula no ponto x1=4m.

7. (UFLA-96) A velocidade escalar de um corpo de massa igual a 4,0kg varia de acordo com o gráfico abaixo. Entre os instantes t1=2,0s e t2=5,0s, o trabalho realizado pela força resultante que atua sobre o corpo é:

  1. 216J
  2. 108J
  3. 72J
  4. 54J

8. (DireitoC.L.-98) Um motor aplica uma força que produz um trabalho de 1,5KJ em 1min40s. A potência média desenvolvida é, em Watts, de:

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
  5. 30

9.(UFRGS/1985-1ª Etapa) Um guindaste ergue verticalmente um caixote a uma altura de 5 m em 10 s. Um segundo guindaste ergue o mesmo caixote à mesma altura em 40 s. Em ambos os casos o içamento foi feito com velocidade constante. O trabalho realizado pelo primeiro guindaste, comparado com o trabalho realizado pelo segundo, é

  1. igual à metade.
  2. o mesmo
  3. igual ao dobro.
  4. quatro vezes maior
  5. quatro vezes menor.

10. (UFRGS/1985-2ª Etapa) Comparada com a energia necessária para acelerar um automóvel de 0 a 60 km/h, quanta energia é necessária para acelerá-lo de 60 km/h a 120 km/h, desprezando a ação do atrito?

  1. A mesma
  2. O dobro
  3. O triplo
  4. Quatro vezes mais
  5. Oito vezes mais

11. (UFRGS/1991) Um corpo de massa 2 kg é lançado verticalmente para cima. O módulo da sua velocidade altera-se como está representado no diagrama.

Com base nesse diagrama, pode-se concluir que durante o primeiro segundo o trabalho realizado sobre o corpo vale

  1. 25 J
  2. 40 J
  3. 50 J
  4. 75 J
  5. 100 J

12. (UFRGS/1990-2ª Etapa) Analise as afirmações sobre trabalho mecânico apresentadas nas alternativas e indique a correta.

  1. Sempre que uma força não nula atua em uma partícula, essa força realiza trabalho.
  2. O trabalho realizado pela força resultante que atua sobre um corpo, na direção do movimento, é nulo.
  3. O trabalho realizado pela força de atrito que atua sobre um corpo em movimento é nulo.
  4. Sobre uma partícula que permanece em repouso pode estar sendo realizado trabalho.
  5. O trabalho realizado pela força que atua sobre um corpo pode ser igual à variação da energia cinética desse corpo.

13. (UFV-95) Uma pessoa pode subir do nível A para o nível B por três caminhos: uma rampa, uma corda e uma escada.

Ao mudar de nível, a variação da energia potencial da pessoa :

  1. a mesma, pelos três caminhos.
  2. menor, pela rampa.
  3. maior, pela escada.
  4. maior pela corda.
  5. maior pela rampa.

14. (UFMG 97). A figura representa um escorregador, onde uma criança escorrega sem impulso inicial. Se ela sair da posição P1, ultrapassa a posição X; se sair de P2, pára em X e, se sair de P3, não chega a X.

Com relação a esta situação, pode-se afirmar que a energia potencial da criança:

  1. em P2, é igual à sua energia potencial em X.
  2. em P3, é igual à sua energia potencial em X.
  3. em P3, é maior do que em X.
  4. em P1, é igual à soma de suas energias potencial e cinética em X.

15. (PUC RS 99) A dificuldade para fazer parar um automóvel é tanto maior quanto maior for sua energia cinética. Se a velocidade do carro passar de 100 para 120 km/h, aumentando portanto 20%, sua energia cinética aumenta

  1. 14%
  2. 20%
  3. 24%
  4. 40%
  5. 44%

16. (PUC RS99) Um pára-quedista está caindo com velocidade constante. Durante essa queda, considerando-se o pára-quedista em relação ao nível do solo, é correto afirmar que

  1. sua energia potencial gravitacional se mantém constante.
  2. sua energia potencial gravitacional está aumentando.
  3. sua energia cinética se mantém constante.
  4. sua energia cinética está diminuindo.
  5. a soma da energia cinética e da energia potencial gravitacional é constante.

17. (PUC RS99)  Um bloco de 4,0 kg de massa, e velocidade de 10m/s, movendo-se sobre um plano horizontal, choca-se contra uma mola, como mostra a figura

Sendo a constante elástica da mola igual a 10000N/m, o valor da deformação máxima que a mola poderia atingir, em cm, é

  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 20
  5. 40

18. Dois corpos A e B têm massas mA e mB, sendo mA = 4 mB. Denominando KA e KB suas energias cinéticas e vA e vB suas respectivas velocidades, obtém-se:

  1. KA = KB, quando vB = vA.
  2. KA = 2KB, quando vB = vA/2.
  3. KA = KB, quando vB = 4vA.
  4. KA = 2KB, quando vB = 2vA.
  5. KA = KB, quando vB = 2vA.

19. (PUCMG 2000)Um corpo está em repouso, quando subitamente uma força constante de 10 newtons começa a atuar sobre ele e, após uma distância de 5,0 metros, a força repentinamente desaparece. Se a força atuasse apenas até a uma distância de 2,5 metros, esse segundo valor para a energia cinética seria:

  1. igual ao primeiro
  2. um quarto do primeiro
  3. a metade do primeiro
  4. o dobro do primeiro
  5. quatro vezes o primeiro

20. (PUC MG 99) Uma partícula é lançada verticalmente para cima com velocidade inicial v0 e atinge a altura máxima H em relação ao ponto de lançamento. Seja g = 10 m/s2 a aceleração da gravidade. A resistência do ar é desprezível. A alternativa que contém valores para v0 e H, respectivamente, compatíveis com as leis físicas, é:

  1. 5 m/s e 5 m
  2. 10 m/s e 10 m
  3. 10 m/s e 2,5 m
  4. 200 cm/s e 20 cm
  5. 200 cm/s e 40 cm

21. (PUC MG 99) A figura abaixo representa a trajetória de uma bola de tênis quicando em um chão de cimento. Os pontos 1, 4 e 7 são os pontos mais altos de cada trecho da trajetória. O ponto 2 está na mesma altura que o ponto 3, e o ponto 5 está na mesma altura que o ponto 6. Considere a bola como uma partícula, e considere desprezível o atrito com o ar.

Sobre essa situação, é INCORRETO afirmar que:

  1. a energia mecânica em 1 é maior que a energia mecânica em 4.
  2. a energia potencial gravitacional em 1 é maior que a energia potencial gravitacional em 4.
  3. a energia cinética em 3 é igual à energia cinética em 2.
  4. a energia mecânica em 4 é igual à energia mecânica em 3.
  5. a energia mecânica em 7 é menor que a energia mecânica em 5.

22. (PUC MG 98). Uma partícula é abandonada de uma altura h a partir do repouso, nas proximidades da superfície da Terra, e cai até atingir o chão. Assinale a opção INCORRETA:

  1. Se a resistência do ar for desprezível, o aumento de energia cinética da partícula é igual à diminuição da sua energia potencial.
  2. Se a resistência do ar for desprezível, a energia mecânica da partícula no início do movimento é igual à sua energia mecânica no final do movimento.
  3. A variação da energia potencial da partícula, em módulo, é menor no caso de haver resistência do ar do que no caso de ela ser desprezível.
  4. A variação da energia cinética da partícula, em módulo, é menor no caso de haver resistência do ar do que no caso de ela ser desprezível.
  5. A variação da energia mecânica da partícula, em módulo, é maior no caso de haver resistência do ar do que no caso de ela ser desprezível.

23. (PUCMG98). Uma partícula é abandonada de um ponto A em um plano inclinado, a partir do repouso, movendo-se até o ponto B, conforme mostra a figura

Assinale a opção CORRETA:

  1. O valor da variação da energia potencial da partícula, ao ir de A até B, na presença de atrito, é diferente do valor daquela variação na ausência de atrito.
  2. À medida que a partícula vai de A para B, aumenta sua energia potencial às custas da diminuição de sua energia cinética.
  3. Se o atrito for desprezível, a velocidade final da partícula só depende de sua altura inicial em relação ao solo e da aceleração da gravidade local.
  4. O trabalho da resultante das forças sobre a partícula é igual à variação de sua energia cinética somente no caso de ser desprezível o atrito.
  5. Na presença de atrito entre a partícula e o plano, a velocidade final de tal partícula não depende de sua massa.

24. (PUC MG 98). Na figura ao lado, H=2h e é a velocidade mínima necessária para a partícula chegar ao ponto A. Não há qualquer tipo de atrito. Seja g a aceleração da gravidade. Então o módulo da velocidade da partícula, ao passar por A, é:

25. (PUC MG 98). Uma bolinha de massa m parte do repouso em A e dá uma volta completa no aro circular de raio r da figura, sem cair. Supondo todos os atritos desprezíveis, o valor mínimo de h, para que tal façanha seja conseguida, é:

26. (UFJF 99) No movimento de queda livre de uma partícula próximo à superfície da Terra, desprezando-se a resistência do ar, podemos afirmar que:

  1. a energia cinética da partícula se conserva;
  2. a energia potencial gravitacional da partícula se conserva;
  3. a energia mecânica da partícula se conserva;
  4. as energias cinética e potencial gravitacional da partícula se conservam independentemente, fazendo com que a energia mecânica dela se conserve.

27. (UFMG 98) Uma atleta de massa m está saltando em uma cama elástica. Ao abandonar a cama com velocidade vo , ela atingirá uma altura h.

Considere que a energia potencial gravitacional é nula no nível da cama e despreze a resistência do ar.

A figura mostra o momento em que a atleta passa, subindo, pela metade da altura h.

Nessa posição, a energia mecânica da atleta é

28. (UFRS 2000). Para um dado observador, dois objetos A e B, de massas iguais, movendo-se com velocidades constantes de 20 km/h e 30 km/h, respectivamente. Para o mesmo observador, qual a razão EA /EB entre as energias cinéticas desses objetos ?

  1. 1/3
  2. 4/9
  3. 2/3
  4. 3/2
  5. 9/4

GABARITO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
c e c d e a) 4J

b) 5m/s

 a b b c e e a b e e d e c d c c c d c c c b

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