Questões de Vestibular de Física - Energia Mecânica e sua Conservação

Um fazendeiro deseja aproveitar a água da chuva para gerar energia elétrica. O sistema consiste em deixar um certo volume de água cair de uma determinada altura e atingir as pás do gerador. A eficiência de geração é de 50%, ou seja, apenas 50% da energia mecânica da água será transformada em energia elétrica pelo gerador. Para iluminar um galinheiro, o fazendeiro precisa gerar 4,9 W, que equivale a 4,9 J em um segundo. Sabe-se que em um dia de chuva torrencial, a água despejada pela calha é de 15,0 L/min, onde 1,0 L de água = 1,0 kg.
Considerando a aceleração da gravidade 9,8 m/s², para que o fazendeiro consiga gerar energia bastante para iluminar o galinheiro, em um dia de chuva torrencial, a altura entre a saída da calha e a entrada do gerador será de:

Em se considerando: 

•O volume de água que desce pelas tubulações, em trinta minutos, numa vazão de 30 mil litros por segundo;  •Esse volume de água como um ponto material de velocidade inicial desprezível;  •Desprezíveis as perdas de energia (Energia mecânica constante);  •A aceleração da gravidade igual a 10 m/s² ;  •A massa específica da água 1000 Kg/m³ ;

A energia potencial, associada a esse volume, em um desnível de 50 metros e nas condições estabelecidas, é, aproximadamente, igual a: 

Objetos em queda sofrem os efeitos da resistência do ar, a qual exerce uma força que se opõe ao movimento desses objetos, de tal modo que, após um certo tempo, eles passam a se mover com velocidade constante. Para uma partícula de poeira no ar, caindo verticalmente, essa força pode ser aproximada por , sendo a velocidade da partícula de poeira e b uma constante positiva. O gráfico mostra o comportamento do módulo da força resultante sobre a partícula, F_R , como função de v , o módulo de .
O valor da constante b, em unidades de N^.s/m,

Um elevador está descendo com velocidade constante, analise as proposições.
I. A força exercida pelo cabo sobre o elevador é constante. II. A energia cinética do elevador é constante. III. A aceleração do elevador é constante e diferente de zero. IV. A energia mecânica do sistema Terra – elevador é constante. V. E energia potencial gravitacional Terra – elevador é constante.
Assinale a alternativa correta.

Em um sistema, que consiste em um objeto de massa m em movimento, foram registradas as mudanças em sua energia cinética e potencial, com o passar do tempo. Essas variações foram representadas simultaneamente pelo gráfico Energia X Tempo. No gráfico, a energia potencial está representada pela curva E_p, enquanto a energia cinética está representada pela curva E_c.



Em relação ao sistema, analise as afirmações abaixo:


I) Durante todo o percurso, o objeto de massa m está executando um movimento retilíneo uniforme;
II) De acordo com a variação das energias, o objeto de massa m pode estar preso a uma mola executando um movimento harmônico simples;
III) O objeto de massa m pode estar, por exemplo, descendo um plano inclinado com atrito, a partir do repouso; e, após 0,30 s, chegando em uma região horizontal sem atrito;
IV) Durante todo o movimento do objeto, a energia mecânica se conservou;
V) Uma força resultante externa atuou, durante 0,30 s sobre o objeto e, supondo-a constante, o fez com potência média de 30 W.

São corretas apenas as afirmações