Questões de Vestibular de Física - Energia Mecânica e sua Conservação

Analise as proposições com relação aos conceitos de trabalho, energia cinética, energia potencial e princípio de conservação da energia mecânica.

I. O trabalho realizado por uma força conservativa é independente da trajetória que une dois pontos quaisquer no espaço.

II. O trabalho realizado por todas as forças sobre um objeto é igual a variação da energia cinética do mesmo.

III. A força elétrica não conserva energia mecânica.

IV. A força magnética não realiza trabalho.

V. A variação da energia potencial gravitacional é nula para todas as trajetórias que unem dois pontos quaisquer no espaço.

Assinale a alternativa correta.

Um sistema mecânico em equilíbrio estático, como uma esfera repousando sobre uma mesa horizontal, ou um carrinho de montanha russa parado no ponto mais baixo de um trecho curvo, apresenta energia cinética zero. Considere que, durante um experimento, a esfera e o carrinho sofrem pequenos deslocamentos a partir de seu ponto de equilíbrio. Após os respectivos deslocamentos, as energias potenciais nos exemplos da esfera e do carrinho são, respectivamente,

Um carrinho de massa m = 0,20kg desloca-se com velocidade v = 1,0m/s sobre um trilho de ar, retilíneo e horizontal, com atrito desprezível. No final do trilho, o mecanismo de segurança consiste de uma mola com constante elástica k= 5,0×10² N/m, que está inicialmente relaxada. O carrinho colide com essa mola, comprimindo-a até parar. A compressão máxima da mola será de

Dois objetos distintos I e II têm a mesma energia cinética. O objeto II tem a massa duas vezes maior do que a do objeto I.

As relações entre os módulos das suas respectivas velocidades (v_I e v_II), bem como entre os módulos das suas respectivas quantidades de movimento, ou momentos lineares, (p_I e p_II) são:

A figura ilustra uma rampa contendo dois trechos horizontais paralelos separados por uma distância vertical h = 0,15m. Um disco de aço é lançado sobre a superfície horizontal mais baixa com uma velocidade horizontal de módulo v₀ = 2,0m/s.

Considere que a aceleração da gravidade no local é aproximadamente 10m/s² e despreze as forças de atrito. O módulo da velocidade com que o disco atinge a superfície horizontal mais alta é