Questões de Vestibular Sobre energia mecânica e sua conservação em física

Um projétil de uma arma de fogo tem massa 10 g e sai do cano com velocidade 350 m/s.
Considerando somente o movimento de translação, uma moto de 350 kg teria a mesma energia cinética de translação desse projétil caso se deslocasse a uma velocidade de

Considere uma massa puntiforme se deslocando em linha reta ao longo do eixo x de um sistema de referência, partindo da origem no sentido crescente das coordenadas de posição, representadas por x. Suponha que o gráfico da energia potencial U(x) dessa massa seja uma reta paralela a x até a coordenada x₁ > 0. A partir de x₁ começa a crescer e em x₂ > x₁, U(x) atinge um máximo, em seguida decresce até atingir o mesmo valor que U(x₁). Pode-se dizer que a partícula se desloca ao encontro de uma barreira de potencial.

Considere somente a energia mecânica e o sistema conservativo. Para que a partícula atravesse a barreira de potencial, é necessário que sua energia mecânica

Um açougueiro deseja transformar uma mola em uma balança de açougue. Ele deseja que a cada 5,0kg de carne pendurada, a mola se distenda de 2,0cm.

DADO: Considere a aceleração da gravidade como 9,8 m/s².

ASSINALE o item que contém a Constante Elástica da Mola.

A bola da figura tem massa de 200g e encontra-se encostada em uma mola de constante elástica de 200N/m comprimida de 10 cm . Ao ser libertado, o carrinho sobe a rampa até a altura de 30 cm. Considerando que há forças dissipativas (atrito) atuando sobre o móvel e adotando g=10m/s², o módulo da quantidade de energia mecânica dissipada no processo é:

Um engenheiro pode utilizar-se da conservação de energia mecânica de um vagão para prever seu estado de movimento em cada ponto do trilho, em uma montanha russa. Considerando que não existe atrito entre as rodas do vagão e o trilho, as seguintes afirmações são feitas a partir de g = 10 m/s² : I - Um vagão com velocidade de 6 m/s no ponto A passa pelos pontos B e C. II - Se a velocidade do vagão no ponto A for de 1 m/s, ele chegará ao ponto B com uma velocidade de 9m/s. III - Um vagão com velocidade de 10 m/s no ponto B não alcança o ponto C. IV - Um vagão que passa no ponto C com velocidade de 1 m/s possuía, no ponto A, velocidade de 10 m/s.

As afirmativas CORRETAS são:

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

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

Uma bilha de aço com massa m = 3,0x10^-2 kg encontra-se em repouso sobre uma mola de massa desprezível que está comprimida de 5,0x10^-2 m. A mola é liberada impulsionando verticalmente a bilha para cima.

Considerando que a aceleração da gravidade vale g = 10 m/s² e sabendo que a constante elástica da mola é k = 4,8 x 10² N/m, a altura máxima atingida pela bilha a partir do repouso é

Na Copa do Mundo de 2018, observou-se que, para a maioria dos torcedores, um dos fatores que encantou foi o jogo bem jogado, ao passo que o desencanto ficou por conta de partidas com colisões violentas. Muitas dessas colisões travavam as jogadas e, não raramente, causavam lesões nos atletas. A charge a seguir ilustra a narração de um suposto jogo da Copa, feita por físicos:

Com base na charge e nos conhecimentos sobre colisões e supondo que, em um jogo de futebol, os jogadores se comportam como um sistema de partículas ideais, é correto afirmar que, em uma colisão

Um tema muito relevante para nossa sociedade é a compreensão da conservação da energia e de seus modos de transformação. Conceitualmente a energia é definida como a capacidade que um corpo tem de realizar trabalho. "A energia não pode ser criada nem destruída, e sim transformada de uma forma em outra".

Considerando as afirmações acima, assinale a alternativa mais adequada sobre processos de transformação de energia:

Uma criança com 20 kg oscila num balanço, de tal modo que a diferença entre as alturas máxima e mínima que ela atinge é de 0,80 m. Na posição de máxima altura, a criança apresenta uma energia potencial 160 J maior que a da posição de mínima altura. A velocidade da criança, quando ela passa pela posição de menor altura, será de

Assinale a opção que apresenta a mesma unidade de medida de energia cinética.

Considere uma gangorra em que duas crianças gêmeas estão sentadas, cada irmão em uma extremidade. Considere que ambos têm mesma massa. Considere que o solo é o nível zero das energias potenciais gravitacionais. Sobre a soma da energia potencial gravitacional dos gêmeos, é correto afirmar que é