Questões de Vestibular de Física - Trabalho e Energia

À exceção do pen drive, os equipamentos mencionados podem ser usados mesmo quando estão desconectados da tomada, graças à evolução tecnológica de suas baterias. De fato, na maior parte do tempo, o uso desses dispositivos se dá sem que estejam conectados à tomada.

PERIOTTI. Disponível em: www.germinaliteratura.com.br.

Acesso em: 4 mar. 2020 (adaptado).

Nesse contexto, as baterias funcionam transformando energia

Três recipientes, A, B e C, de mesmo volume e hermeticamente fechados, contêm gases ideais. A massa total do gás e a velocidade média das moléculas contidas em cada um dos recipientes estão indicadas na tabela.


Sabendo-se que a temperatura de um gás ideal é diretamente proporcional à energia cinética média de suas moléculas, a relação entre as temperaturas T_A, T_B e T_C é

A cremalheira é um sistema de transporte ferroviário que auxilia as locomotivas a subir ou descer percursos com grande inclinação. Esse sistema é utilizado em uma rampa de 8 km de extensão na Serra do Mar paulista, que possui inclinação tal que o trem sobe 1 m na vertical para cada 10 m percorridos ao longo dessa rampa. Com uma potência de 5 mil KW, as locomotivas garantem a segurança operacional contendo a carga na descida e empurrando-a na subida.


(www.mrs.com.br. Adaptado.)
Considere que a locomotiva do texto utilize 100% da sua potência para levar uma carga de 500 toneladas Serra do Mar acima a uma velocidade constante. Desprezando-se o tempo de aceleração inicial, que é feita antes do trecho de subida, e utilizando-se g = 10 m/s² , o tempo total de subida é igual a

Um corpo parte do repouso de um ponto A 10 m de altura em relação ao do solo e comprime uma mola no ponto C, distante 4 m de altura em relação do solo. Considere que o sistema é um conservativo e que, no ponto M, distante 7 m de altura em relação ao solo, a velocidade do corpo de 40 kg é um quarto da velocidade do mesmo corpo no ponto B. Tendo a mola uma deformação de 2 m, é possível afirmar que a constante elástica da mola é: (Considere g = 10 m/s² .)

O gráfico abaixo apresenta a posição vertical y do foguete Saturno V durante os 15 primeiros segundos após o lançamento (símbolos +). A linha contínua ajusta esses pontos com a função y(t) = 1,25 t².


Com base nesse gráfico, a energia cinética adquirida pelo foguete após 10 s de voo é de, aproximadamente,

Observe a reprodução da tela Cena rural, de Cândido Portinari, na qual um trabalhador faz uso de uma enxada.
portinari.org Considere que um lavrador utiliza uma enxada de massa igual a 1,3 kg. Para realizar determinada tarefa, ele faz um movimento com a enxada que desloca seu centro de massa C entre os pontos x e y, sucessivamente, em uma altura h média de 0,8 m. Esse movimento é repetido 50 vezes, de modo que, ao final da tarefa, a força exercida pelo lavrador realiza o trabalho T. Observe o esquema:
Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s² , o valor mínimo de T, em joules, é igual a:

O gráfico mostra uma transformação de 100 mols de gás ideal monoatômico recebendo do meio exterior uma quantidade de calor 1,80×106 J.
Sendo R igual a 8,31 J/mol.K, é correto afirmar

A energia irradiada pelo Sol provém da conversão de massa em energia durante reações de fusão de núcleos de hidrogênio para produzir núcleos de hélio. Atualmente, essas reações permitem ao Sol emitir radiação luminosa a uma potência de aproximadamente 4 x 10²⁶ W. Supondo que essa potência tenha sido mantida desde o nascimento do Sol, cerca de 5 x 10⁹ anos atrás, a massa correspondente àquela perdida pelo Sol até hoje é mais próxima de

Note e adote:

Velocidade da luz no vácuo: 3 x 10⁸ m/s.

Considere que um anotem cerca de 3 x 10⁷ s.

Uma comunidade rural tem um consumo de energia elétrica de 2 MWh por mês, Para suprir parte dessa demanda, os moradores têm interesse em instalar uma miniusina hidrelétrica em uma queda d'água de 15 m de altura com vazão de 10 litros por segundo, O restante do consumo seria complementado com painéis de energia solar que produzem 40 kWh de energia por mês cada um.

Considerando que a miniusina hidrelétrica opere 24h por dia com 100% de eficiência, o número mínimo de painéis solares necessários para suprir a demanda da comunidade seria de:

Note e adote:

Densidade da água: 1 kg/litro.

1 mês = 30 dias.

Aceleração da gravidade: g = 10 m/s².

A figura mostra um ciclista em plena descida de uma rampa.

(pedal.com.br)
Durante esse movimento, o ciclista tentou manter constante a velocidade de sua bicicleta sempre usando os freios, mas chegou ao final desse percurso a uma velocidade maior do que aquela que tinha ao iniciar seu movimento no alto da rampa. É correto afirmar que, ao final desse movimento de descida, sua energia

Considere o consumo de energia apresentado no gráfico abaixo.

Com relação ao consumo de energia, são feitas as seguintes afirmativas:

I. Ao longo da história da humanidade, as pessoas vêm consumindo diariamente mais energia do que em períodos anteriores.

II. Ao longo da história da humanidade, à medida que novas formas de organização social aparecem, as formas de consumo de energia vêm se diversificando.

III. A passagem do século XIX ao século XX foi o período de tempo em que ocorreu maior aumento de consumo energético diário pelas pessoas.

A alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas é:

A força age sobre uma partícula que varia com sua posição no eixo x, como mostra o gráfico. Com base nessas informações, é correto afirmar que o trabalho realizado pela força sobre a partícula enquanto ela se move de x = 0m até x = 4,0m, em kJ, é igual a

A figura que se segue mostra um circuito onde R = . O trabalho realizado pelo campo elétrico para mover uma carga elétrica, dentro do circuito, do ponto A até o ponto B em 0,6s será de

Um mecânico utiliza um elevador hidráulico para levantar r um automóvel. No elevador, o veículo se encontra sobre o piston de maior área (A) e, para ser elevado, o mecânico exerce uma força no piston de menor área (a). A relação entre as forças nos dois pistons pode ser observada na figura que segue.


Considerando que o elevador obedece ao Princípio de Pascal e que representa a força no piston de maior área. O valor CORRETO para a razão (A/a) entre as áreas do piston do elevador hidráulico será de:

Seja uma força desconhecida F, que é aplicada em um corpo de massa igual a 4,0 kg, localizado sobre um plano inclinado, fazendo um ângulo de 30^o com a horizontal, como na Figura. Esse corpo sobe com uma velocidade constante de 2,00 m/s ao longo do plano.


Calcule, em W, a potência fornecida pela força F ao longo da trajetória do corpo. Despreze todos os atritos e considere g = 10,0 m/s² .

As máquinas térmicas são reconhecidas como precursoras da chamada Revolução Industrial, quando destacam-se os nomes de engenheiros ingleses do século XVIII. Sabe-se, entretanto, que a ideia de se utilizar o calor como agente de movimento remonta de séculos anteriores. Uma das primeiras descrições de uma máquina térmica faz referência à máquina de Heron de Alexandria, no século I d.C (figura 1). A reconstrução dessa máquina em dias atuais mostra-nos que sua eficiência não é muito atrativa, ou seja, grande parte da energia fornecida a ela é desperdiçada. Se a uma máquina de Heron fornece-se 5.000J de calor e percebe-se que ela libera 3.500J de calor, qual a eficiência dessa máquina?


Figura 1 - Representação da máquina de Heron Fonte: Disponível em:<https://pt.wikipedia.org/wiki/Eol%C3%ADpila#/media/File:Aeolipile_illustration.png> . Acesso em: 08 set. 2017

Um automóvel percorre o trecho de uma estrada mostrado em corte na figura. Entre os pontos A e B, ele desce uma ladeira em movimento uniforme; entre C e D, sobe um plano inclinado em movimento acelerado; e, entre E e F, movimenta-se em um plano horizontal, em movimento retardado.


É correto afirmar que a energia mecânica do automóvel nos trechos AB, CD e EF, respectivamente,

Uma esfera de massa m = 200 g está presa à extremidade de uma mola helicoidal ideal. Essa mola possui constante elástica k = 400 N/m, comprimento natural L₀ e tem sua outra extremidade fixa em um pino vertical (P) fixo em uma superfície horizontal. Essa esfera é colocada para girar até que a mola passe a medir L = 40 cm, quando a velocidade escalar da esfera se estabiliza, mantendo-se constante e igual a v = 12 m/s.


Desprezando todos os atritos, o comprimento natural da mola (L₀ ) é

Considere que um disco horizontal de massa m gira em movimento circular e uniforme com velocidade angular ω ao redor de um eixo vertical fixo que passa pelo seu centro. Não é possível calcular a energia cinética desse disco com a expressão m.v²/2, pois pontos diferentes dele podem apresentar diferentes velocidades escalares v. Para esse caso, define-se a energia cinética de rotação do disco como sendo dada pela expressão , em que I representa o momento de inércia do disco, grandeza que informa como sua massa está distribuída ao redor do eixo de rotação. No sistema internacional de unidades, a unidade de medida do momento de inércia pode ser expressa por