Questões de Vestibular Sobre trabalho e energia em física

O número de motocicletas em circulação nas ruas de Macapá tem aumentado bastante nos últimos anos, quer pelo baixo custo de aquisição em relação ao de um automóvel, quer pela economia de combustível. Considerando uma motocicleta de massa igual a 120 kg e capacidade do tanque de combustível de 16 litros, analise as afirmações seguintes.

I- A autonomia da moto será de 640 km, se considerarmos um desempenho de 40 km por litro de combustível.
II- Para um motociclista de massa 80 kg, a energia cinética do conjunto moto+motociclista, ao desenvolver a velocidade de 72 km/h, será de 4000 J.
III- Havendo a necessidade de uma parada brusca devido a um obstáculo e estando o conjunto moto+motociclista a 36 km/h, a distância percorrida até parar será de 20 m se for aplicada uma desaceleração de 2,5 m/s² .

Débito cardíaco é o nome dado ao volume de sangue bombeado por minuto pelo coração, cerca de 5L/min. O coração pode ser considerado uma máquina capaz de bombear sangue para os extremos do corpo humano. Uma pessoa com 1,80m de altura tem 1/5 do seu sangue bombeado dos pés à cabeça.

Dados: a densidade do sangue humano é igual a 1,06 kg/L e a aceleração da gravidade é g = 9,8 m/s² .

ASSINALE a alternativa que contém a energia potencial gravitacional que o coração bombeou em 10 minutos dos pés à cabeça.

Durante a aula do curso de tiro, o instrutor Menezes, utilizando um Rifle de "calibre .22", de 2 kg, disparou um projétil de 2 gramas e acertou o centro do alvo que se encontrava a uma distância de 100 m. Considerando que o projétil saiu da arma com uma velocidade de 1152 km/h e que o sistema (arma + projétil) se encontrava isolado de forças externas e inicialmente em repouso, podemos afirmar que o módulo da velocidade de recuo da arma após o disparo foi de:

A função trabalho de certo metal é 9,94·10^–19 J. Considere a constante de Planck com o valor 6,63·10^–34 J·s. A frequência mínima a partir da qual haverá efeito fotoelétrico sobre esse metal é, em 10¹⁵ Hz, de

Segundo o manual do proprietário de determinado modelo de uma motocicleta, de massa igual a 400 kg, a potência do motor é de 80 cv (1 cv ≅ 750 W).
(https://goo.gl/9aeM0K.com)
Se ela for acelerada por um piloto de 100 kg, à plena potência, a partir do repouso e por uma pista retilínea e horizontal, a velocidade de 144 km/h será atingida em, aproximadamente,

A transformação de um tipo de energia em outro e a eficiência da conversão de energia em trabalho e de trabalho em energia são fenômenos de grande importância que ocorrem em processos físicos, químicos e biológicos. Com relação a esse assunto, assinale a alternativa correta.

Ao projetarem uma rede elástica de resgate, a ser empregada por bombeiros nos casos de incêndio em pequenos edifícios, técnicos de uma empresa idealizaram o modelo mecânico ilustrado na FIGURA 01:
FIGURA 01

(Disponível em:< http://www.physicsclassroom.com.>Acesso em: 01/10/2018 (Adaptado))
No modelo mecânico apresentado, além dos dados disponíveis na FIGURA 01, considera-se que a massa da pessoa resgatada vale 80,0 kg e que a velocidade do seu centro de massa é nula nos planos A e C. Admitindo-se também que a resistência do ar sobre o movimento da pessoa é desprezível e que g = 10 m/s² , o valor correto da constante elástica que deve ter o material da rede é:

Salto com vara é uma modalidade do atletismo onde o saltador deve transpor um sarrafo, na maior altura possível sem derrubá-lo, usando uma vara de apoio. Podemos ordenar a sequência do salto com vara em cinco etapas, da seguinte forma: 1ª – a corrida de aproximação, que ocorre sobre uma pista horizontal; 2ª – o envergamento da vara, que inicia no momento em que a vara é fincada na caixa de apoio; 3ª – a impulsão quando o atleta é lançado para cima, pela vara flexionada; 4ª – a transposição, que é a passagem sobre o sarrafo no ápice do salto; 5ª – a queda, que termina com o saltador caindo sobre um colchão.
Assinale a alternativa que apresenta a descrição INCORRETA sobre as transformações de energia presentes num salto com vara.

Para colaborar com a economia com gasto de energia em sua casa, um jovem resolveu monitorar uma certa lâmpada de sua casa durante um ano ( 360 dias ), deixando-a apagada todos os dias em média por 3 horas. Se a lâmpada tem potência de 100 W e o quilowatt-hora (kWh ) tinha valor de R$0,56, pode-se afirmar que naquele ano ele economizou aproximadamente em reais o valor equivalente a:

Um eletroscópio pode ser construído por duas tiras de metal suspensas por uma pequena haste de metal em um invólucro eletricamente isolante. A haste é conectada a uma chapa de zinco no topo do invólucro. Quando a chapa de zinco é carregada negativamente por uma fonte externa, as tiras se afastam uma da outra, conforme a Figura (a). Se, nesta situação, você iluminar o zinco com a luz do sol, o zinco e o eletroscópio serão descarregados, e as abas do eletroscópio irão se juntar novamente, conforme a Figura (b). Se, por outro lado, colocarmos um pedaço de vidro acima do zinco e iluminarmos o eletroscópio com a luz do sol passando pelo vidro antes de atingir o zinco, nada acontecerá, mesmo com o eletroscópio e o zinco inicialmente carregados negativamente, conforme mostra a Figura (c). Dentre as alternativas abaixo, qual delas explica corretamente o resultado mostrado na Figura (c)? 

Devido à estiagem, uma pequena central hidroelétrica (PCH) teve a altura de queda bruta (diferença entre o nível do reservatório e o nível da saída de água da hidroelétrica) reduzida em 40%. Levando em consideração que a potência de uma usina depende principalmente da altura de queda bruta e da vazão e desconsiderando outros fatores, podemos estimar a potência pela relação: Potência = η . Aceleração da gravidade . Altura de queda bruta . vazão . densidade
Onde: η é o rendimento do conjunto turbina gerador. Antes da estiagem, a hidroelétrica tinha uma vazão constante de 400 m³/s e uma altura de queda bruta de 25 metros. Mantendo a mesma vazão, devido à água armazenada no reservatório, e assumindo η = 0,7 , a aceleração da gravidade g=10 m/s², a densidade da água como 1 g/cm³ e 1 watt como sendo 1 J/s, a nova potência da usina será:

Desde sua invenção, no século XVIII, o ciclismo caiu no gosto popular. É comum em nossas cidades cruzarmos com vários grupos de pessoas pedalando, principalmente nos finais de semana. Um homem de 80 kg e sua esposa de 60 kg pedalam com velocidades iguais, em bicicletas idênticas, mantendo sempre velocidade uniforme. Se ambos sobem lado a lado uma rampa inclinada e atingem um patamar plano no mesmo instante, podemos afirmar que, na subida da rampa até atingir o patamar, a esposa em relação ao marido:

Uma carga pontual Q está fixa no vácuo. A linha tracejada na figura corresponde a uma circunferência de raio R e centro em Q. Uma outra carga pontual q é levada da posição A à posição B através da trajetória mostrada na figura em linha sólida. A constante elétrica no vácuo é denotada por k. O trabalho da força elétrica entre as posições A e B é igual a:

No percurso entre os pontos A e B, uma partícula material sofre variações em suas energias cinética e potencial respectivamente iguais a −6 J e +2 J. A energia que lhe foi dissipada nesse percurso é, em joules, igual a:

Em todos os lugares do mundo, principalmente aqueles com menos recursos, é comum o uso de dispositivos simples, como o “SARILHO” para a retirada de água de poços (veja as figuras).

Considere um poço com profundidade de “10 m”, num local em que a aceleração da gravidade vale “g = 10 m/s² ” e que o balde pode conter no máximo “20 L” de água. Sobre o valor do “trabalho mínimo” realizado por alguém para retirar apenas 1 balde de água do fundo desse poço, assinale a alternativa correta: (Considere a densidade da água igual a 1kg/L e despreze possíveis atritos.) 

A Globalização diz respeito à forma como os países interagem e aproximam pessoas, ou seja, interliga o mundo... Veja, por exemplo, o Supercargueiro “Blue Marlin” da companhia holandesa “Dockwise” que presta serviço para o mundo inteiro.
“O "Blue Marlin" é o de maiores dimensões e o que realizou as façanhas mais importantes. No ano de 2004 transportou a maior plataforma petrolífera do mundo (A Tunder Horse - 2) desde a Coreia do Sul até ao seu destino no Golfo do México. Durante mais de 15.000 quilômetros, o cargueiro transportou sem problemas a estrutura de 60.000 toneladas de peso, uma carga que batia todos os recordes conhecidos até o momento.”
http://www.revistademarinha.com/index.phpoption=com_content&view=article&id=1551:hercules&catid=101:actualidadenacional&Itemid=290. Acesso em: 6 set. 2011.





Observando os dados apresentados sobre o “Blue Marlin” e a plataforma petrolífera, Tunder Horse - 2, na notícia acima e sua relação com a Física, assinale a alternativa incorreta: (DADOS: 1 ano = 365 dias, a aceleração da gravidade (g) é igual a 10 m/s² e a densidade da água do mar considere igual a 1,03 kg/L.)

Em uma montanha russa sem atrito, quando o carrinho está no ponto mais alto, é correto afirmar que: Obs.: desprezar os atritos.

A ponte horizontal representada na figura possui massa de 300 toneladas. Uma carreta carregada de massa 60 toneladas atravessa a ponte indo de A até B. Qual é a reação no apoio A da ponte quando a carreta já atravessou 2/3 da ponte?

Um experimento laboratorial, que a figura ilustra, tem dois objetivos: determinar a energia perdida por um corpo em movimento e a deformação de uma mola ao ser comprimida. Uma esfera de 100 g de massa parte do repouso do ponto A da rampa. Essa esfera se movimenta entre os pontos A e B (percurso sem atrito) e continua seu movimento entre B e C (percurso com coeficiente de atrito valendo 0,1). No ponto C há uma mola (de constante elástica valendo 3,6 N/m), que será deformada pela esfera quando terminar seu percurso. A partir da situação descrita, determine a energia perdida pela esfera entre os pontos B e C do percurso e a máxima deformação sofrida pela mola. Considerar g = 10m/s²

O diagrama ao lado ilustra as transições que são possíveis de ocorrer entre alguns níveis de energia, de acordo com o modelo de Bohr, de um átomo hidrogenoide da atmosfera de Plutão. Qual transição representa a emissão de um fóton com a maior energia?