Questões de Vestibular de Física - Energia Mecânica e sua Conservação

Um balão sobe verticalmente com velocidade constante de 2 m/s e a 200 metros (ponto A) do solo, quando um saco de areia de 2,0 kg se solta do balão e atinge o solo (ponto B) com velocidade . Veja figura a seguir.

Desprezando a resistência do ar, são consideradas as seguintes afirmativas.
I. Pela conservação da energia mecânica, a energia potencial do saco de areia no ponto de onde ele se solta (ponto A), é igual à sua energia cinética quando toca o solo. II. A variação da energia cinética do saco de areia entre os pontos A e B, é igual, em módulo, à energia potencial no ponto de onde ele se solta (ponto A). III. A energia cinética do saco de areia, no ponto médio de onde ele se solta, a 100 metros (ponto médio do segmento AB), é igual à média aritmética das energias cinéticas de A e B.  IV. A velocidade , de chegada ao solo, tem módulo igual a 2 m/s.
É correto o que se afirma em , de chegada ao solo, tem módulo igual a 2 m/s.

De acordo com dados da Associação Brasileira de Energia Eólica, a capacidade de produção instalada dessa fonte energética é aproximadamente 2.700 MW. Em 2012, o fator de capacidade da fonte eólica, que é a proporção entre o que foi gerado nas usinas e a sua capacidade instalada, foi, em média, 33%. Considerando um consumo médio residencial de 160 kWh por mês, essa geração eólica seria suficiente para atender aproximadamente quantos milhões de domicílios?

O gráfico abaixo mostra a energia cinética E_c de elétrons emitidos por duas placas metálicas, I e II, em função da frequência f da radiação eletromagnética incidente.



Sobre essa situação, são feitas três afirmações.
I - Para f > f_II, a E_c dos elétrons emitidos pelo material II é maior do que a dos elétrons emitidos pelo material I.
II - O trabalho realizado para liberar elétrons da placa II é maior do que o realizado na placa I.
III- A inclinação de cada reta é igual ao valor da constante universal de Planck, h.

Quais estão corretas?

A energia cinética E_c de uma pedra de massa m em queda livre pode ser dada tanto em termos de sua velocidade v quanto em termos de seu momento linear ρ. A forma mais usual é E_c = mv²/2.
Em termos do momento linear, E_c pode ser escrita como  

Impulso específico é uma medida da eficiência do uso do combustível por motores a jato para produzir o necessário impulso. Ele é calculado pela razão entre os módulos do impulso produzido pelo motor e do peso do combustível usado, P_c, isto é, I/P_c.

A figura abaixo representa a força produzida por um motor a jato durante 30 s.

Sabendo que o impulso específico do motor é de 2000 s e considerando o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s², a massa de combustível usado nesse intervalo de tempo foi de