Questões de Concurso
Comentadas sobre energia mecânica e sua conservação em física
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1. A soma das energias cinética (Ec) com a energia potencial (Ep) de qualquer sistema físico é chamada de energia mecânica. Nos sistemas físicos conservativos, nos quais não há atrito, a energia mecânica é conservada.
2. Uma barragem tem atribuição de concentrar a água e criar um grande reservatório pelo represamento das águas do rio. Podemos dizer que quanto menor for o desnível entre a água na superfície do reservatório, menor será a altura h e, consequentemente, a energia potencial gravitacional armazenada será ainda maior.
3. A energia cinética (K) é a energia associada ao movimento de um objeto; quanto mais rápido ele se move, maior a sua energia cinética e quando um objeto está em repouso, a energia cinética é nula.
Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.
I. A conservação da energia mecânica afirma que toda a energia relacionada ao movimento de um corpo é mantida constante quando não atuam sobre ele quaisquer forças dissipativas. II. O princípio da conservação do momento linear permite afirmar que o momento total do sistema formado por dois corpos é conservado se a força total externa que age sobre eles é não nula. III. O princípio da conservação do momento angular afirma que o momento resultante da ação de todas as forças internas atuantes em um sistema mássico em relação ao seu centro de massa é nulo.
É correto o que se afirma em
Dimensões em metros.
Na extremidade oposta, a barra sustenta uma massa de 10kg. Sabendo que a barra gira com uma velocidade angular de 4rad/s, a energia cinética no sistema é de
(Dimensões em cm)
Sabendo que a velocidade do ponto A, em um dado instante, é de 1,0m/s e que a barra desacelera a uma taxa de 2rad/s2, a aceleração do ponto A nesse mesmo instante é, aproximadamente, igual a
Desse modo, o coeficiente de atrito estático entre o bloco e o plano é igual a
Para as forças conservativas,
Com base nesse contexto, qual é o valor do torque resultante, em unidades do S.I., experimentado pela placa durante o intervalo de tempo mencionado? (Considere = 3).
Ao sair do trilho no ponto B, a esfera atinge o solo no ponto C, a uma distância Δx = 76 cm de B e a uma altura h2=100 cm de B. De quanto foi aproximadamente a variação percentual da energia mecânica entre os pontos A e B, ou seja, ((EA-EB)/EA)100 ≈?
Ao sair do trilho no ponto B, a esfera atinge o solo no ponto C, a uma distância Δx de B e a uma altura h2 de B. A esfera rola no trilho apoiada em dois pontos que estão abaixo do centro de massa dela, conforme a vista do trilho na figura. Ao avaliar a velocidade horizontal que a esfera deixa o trilho em B, verifica-se que nem toda energia potencial do ponto A foi transformada em energia cinética translacional no ponto B. Qual é o fator determinante para essa diferença de energia?
Num dado instante, há uma colisão totalmente inelástica entre o projétil e o bloco, e eles passam a ter uma velocidade comum V. A colisão é unidimensional. Considerando que m = 0,50 kg, M = 4,5 kg e v = 90 m/s, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da intensidade V da velocidade dos objetos após a colisão.
O objeto de massa m é substituído por um outro objeto, de massa m2 = 2m, e também é posto a oscilar na direção x, novamente sem quaisquer atritos, agora com uma frequência angular ω2. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da razão entre as frequências angulares ω2 e ω1.
Sobre o assunto, é correto afirmar que:
( ) A amplitude da vibração tende para o infinito quando a frequência da excitação coincide com a frequência natural do sistema (ω = ωn) (por exemplo, como ocorreu com a ponte do estreito de Tacoma nos EUA).
( ) Na resposta em frequência, quando ω < ωn e cresce na direção de ωn, a amplitude máxima de vibração do sistema cresce.
( ) Na resposta em frequência, quando ω > ωn, a amplitude máxima de vibração do sistema decresce quando ω cresce.
( ) Quando ω = ωn, a amplitude da vibração é limitada somente pelo valor do fator de amortecimento ζ .
( ) O sistema oscila em movimento harmônico com frequência ω e fase, com relação à força, que depende de ζ e ω/ωn.
ωn = √ k/m
A massa é posicionada na vertical e deixada entrar em equilíbrio com a gravidade. Esta é a posição de deslocamento nulo. Partindo da posição de deslocamento nulo, aplica-se uma força que desloca o corpo até a posição de deslocamento máximo. Então, libera-se o corpo e ele é deixado oscilar livremente. Negligenciam-se todas as formas de atrito. Para a vibração livre, não amortecida, desse sistema, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. O corpo oscila em movimento harmônico simples na frequência de 4 radianos por segundo. II. As oscilações do sistema decairão com o tempo à medida que ocorra a dissipação da sua energia cinética. III. A força peso não afeta a amplitude de oscilação do corpo. IV. A cada instante de tempo, existe conservação da energia total, formada pela soma da energia cinética do corpo e da energia potencial elástica da mola. V. A velocidade máxima do corpo ocorre na posição onde o deslocamento é nulo.
Julgue o item a seguir, a respeito de fenômenos relativos à mecânica.
A potência fornecida a uma partícula por uma força
resultante atuante sobre ela é igual à taxa temporal com
a qual a energia cinética da partícula varia.
Qual a altura máxima alcançada pelo centro de massa do sistema, após a colisão, em relação à posição inicial da esfera Y?
Supondo que o corpo partiu do repouso em A, desprezando as forças de atrito, a energia cinética com ele chega em B é:
Montagem realizada no simulador. Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/energy-skate-park. Acesso em: 12 jun. 2022.
Considerando que a skatista parte do repouso, no ponto mais alto da pista, altura de 4 metros, em relação ao nível de referência, qual será a sua energia cinética e a velocidade, ao se encontrar a 1 metro de altura da pista?