Questões de Vestibular Sobre trabalho e energia em física

Uma força conservativa, no estudo da mecânica, é uma força entre membros de um sistema que não provoca transformação de energia mecânica em energia interna dentro do sistema, ou seja, se nenhuma energia é convertida em energia interna, a energia interna do sistema é conservada. A partir desta informação marque a alternativa que represente uma força não conservativa:

Considere a energia potencial gravitacional de uma massa puntiforme próxima à superfície da Terra. Suponha que a unidade de medida de comprimento no Sistema Internacional de Unidades fosse mudada para o centímetro. O valor numérico da energia potencial gravitacional, no sistema que usa centímetros, seria igual à do sistema original multiplicada por um fator de

Os músculos do lado esquerdo do coração apresentam uma espessura diferente. O músculo que contrai o ventrículo esquerdo é aproximadamente três vezes mais espesso que aquele do ventrículo direito. Além disso, a forma circular do ventrículo esquerdo é mais eficiente para produzir uma alta pressão do que a forma elíptica que amolda o ventrículo direito.

Fonte: http://biofisica.xpg.uol.com.br/

Um ventrículo esquerdo de um coração sadio ejeta 85 mL de sangue por batimento a uma pressão constante de 12 cmHg. Sendo a densidade do mercúrio 13,5 _ˑ 10³ kg _ˑ m^–3 e a aceleração da gravidade g = 10 m/s² , pode-se afirmar que o trabalho realizado pelo ventrículo assumirá, em cada contração, um valor aproximado de

(Dado: 76 cmHg = 10⁵ N/m² ) 

Uma usina hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade é a geração de energia elétrica, através de aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio.

Fonte: http://www.furnas.com.br/

Uma usina, que se utiliza de uma queda d’água de 80 m em um rio, está sendo projetada com a finalidade de produção de energia elétrica. Sabendo que a potência da queda d’água vale 200 MW e considerando a aceleração g = 10 m/s² , qual é, aproximadamente, o número de litros de água que fluem por segundo?

(Dado: densidade da água d = 10³ kg _ˑ m^–3)

Essencialmente, a Terra tem duas fontes básicas de energia: a energia que já estava aqui durante sua formação e a energia que vem do Sol. Dos seguintes fenômenos naturais:
I. uma erupção vulcânica, II. uma maré, III. uma tempestade, os que têm como principal fonte de energia a que já estava aqui durante a formação da Terra são

Em ciências, o termo energia tem um sentido específico, nem sempre coincidente com aqueles usados na linguagem comum. O slogan abaixo em que o termo energia foi utilizado com um significado mais próximo do científico é

Há alguns anos, o Brasil viveu o conhecido “apagão”, e, nessa época, o governo federal incentivou a população, a indústria e o setor público a economizarem energia elétrica. Em relação à matriz energética, esse momento histórico causou

A temperatura da superfície da Terra depende do balanço entre a energia que ela recebe e a energia que ela emite. Relacione as duas colunas, associando a energia que a Terra recebe ou emite com algumas formas de radiação.

Energia:

1. Energia que a superfície da Terra recebe.

2. Energia que a superfície da Terra emite.

Formas de radiação:

( ) Radiação visível proveniente do Sol.

( ) Radiação infravermelha proveniente da atmosfera aquecida.

( ) Radiação infravermelha proveniente da Terra aquecida.

A seqüência correta dessa associação é:

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:

Um corpo de 30 kg parte do repouso sob a ação de uma força constante paralela à trajetória 15 segundos depois atinge a velocidade de 45 m/s. A energia cinética no instante 15 segundos será:

    A temperatura dos répteis é regulada pela temperatura ambiente. Se grandes oscilações térmicas ocorrerem, esses animais podem sofrer bastante. Por exemplo, quando a temperatura ambiente baixa demais, a respiração desses animais tem sua frequência diminuída, eles começam a se alimentar com menos frequência, e, consequentemente, seu metabolismo baixa, perdem peso e a síntese de proteínas sofre disfunções.

    Um tipo de lâmpada adequado para a manutenção das funções vitais desses animais são as infravermelhas, de 100 W, por exemplo, pois, além de fornecerem o calor ideal ao animal, não precisam ser desligadas e também são resistentes à água. A eficiência dessas lâmpadas pode ser testada mergulhando-as em um calorímetro contendo 1 litro de água. Nesses tipos de experimento, pode acontecer de, em 5 minutos após o mergulho da lâmpada, a temperatura da água subir cerca de 3 °C.

      Pelo exposto acima, qual seria, aproximadamente, a quantidade de energia, em percentagem, emitida para fora do calorímetro como radiação?

Dados: d_água (densidade da água) = 10³ kg/m³ e

c_água (calor específico da água) = 4.10³ J/kg °C

       O paraquedismo é visto como um esporte radical e atrai milhares de adeptos em todo o mundo. Entre as suas peculiaridades, estão a variedade de modalidades e as manobras arriscadas que são executadas por seus praticantes. Tais adeptos, antes de abrir o paraquedas, atingem velocidades terminais altíssimas e passam a cair com velocidade constante.

Disponível em:<http://www.futurasaude.com.br/>. (Fonte modificada)

Um paraquedista, de massa m = 70 Kg, faz um salto de um avião. Durante a queda, o esportista atinge a velocidade terminal de 45 m/s. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s² , a força de atrito com o ar (arrasto), em newtons, no momento em que ele atinge a velocidade máxima vale 

Sabe-se que a temperatura típica do planeta Terra vale 293 K. Cálculos mostram que, para um planeta reter certo gás por bilhões de anos, a velocidade média de suas moléculas deve ser menor do que 1/6 da velocidade de escape do planeta. Sendo a velocidade de escape no planeta Terra de 11,2 km/s e a constante universal dos gases R = 8,31 J/mol _ˑ K, pode-se concluir que a nossa atmosfera contém predominantemente

Dados: Massas Molares (M_H = 2 g/mol e M_O = 32 g/mol)

Quando um objeto fica sujeito a uma força elástica, seu movimento recebe o nome de movimento harmônico simples. Uma das características desse movimento é que ele é periódico. Isso ocorre porque a partícula, desprezando o atrito, volta a uma certa posição a intervalos de tempo regulares. Esse intervalo de tempo é o período. Por exemplo, você perceberá que a partícula passará pelo centro na mesma direção a intervalos regulares. O período se relaciona com a massa e a constante elástica. Nota-se também que, nos pontos de maior velocidade, o deslocamento é pequeno e, onde o deslocamento é grande, a velocidade é pequena. Por exemplo, na origem (deslocamento igual a zero x = 0), a velocidade é máxima. Quando o deslocamento é máximo (atinge sua amplitude), a velocidade é nula.

Disponível em:<http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/elasticidade/massa_mola/>.

Considere dois sistemas massa-mola C e D cujas energias mecânicas são iguais. Sabendo que as constantes elásticas das molas se relacionam de forma que K_c = 2K_D, pode-se afirmar que as amplitudes dos movimentos A_C e A_D guardam a relação matemática

De um sistema físico mecanicamente isolado, fazem parte todos os objetos que estão em interação.
Em qualquer tipo de interação, que pode ser um chute, uma explosão, uma batida, um empurrão ou um toque, sempre haverá conservação da 

Um bloco, de massa m, desliza, sem atrito, numa distância d, ao longo de um plano inclinado, que forma um ângulo θ em relação à superfície horizontal.
Sendo o módulo da aceleração da gravidade local igual a g, o trabalho realizado pela força-peso é igual a

Uma pequena esfera, de massa m, presa à extremidade de uma mola esticada de constante elástica k, realiza, sobre uma superfície horizontal, um movimento circular uniforme de raio r, com velocidade linear v.
Desprezando-se as forças dissipativas, o comprimento da mola, antes de ser esticada, era igual a

Usina termelétrica é uma instalação industrial utilizada para geração de energia elétrica a partir da queima de algum tipo de combustível. A usina é dividida em duas partes, uma térmica, na qual se produz vapor a altíssima pressão (Etapas 1 e 2), e outra elétrica, na qual se produz a eletricidade (Etapas 3 e 4):

Etapa 1: O combustível é queimado para aquecer a caldeira;

Etapa 2: A água no interior da caldeira é aquecida e transformada em vapor;

Etapa 3: O vapor entra em contato com as pás do eixo da turbina;

Etapa 4: A rotação do eixo da turbina no gerador produz energia elétrica.

Sociedade Federativa Brasileira. Usina de carvão. Disponível em: www.sfbbrasil.org. Acesso em: 8 jul. 2015 (adaptado).

Qual das etapas do processo de geração de energia descrito é caracterizada por uma transformação química?

Pesquisadores anunciaram ter utilizado nanotecnologia num protótipo capaz de recarregar celulares com a energia da vibração gerada pelo barulho do ambiente. O equipamento, do tamanho de um celular convencional, utiliza nanotubos de óxido de zinco que geram eletricidade ao serem distendidos ou comprimidos pelo barulho de conversas, de música ou de trânsito.

Disponível em: www.pagina22.com.br. Acesso em: 14 ago. 2015 (adaptado).

O equipamento em questão é capaz de obter energia elétrica através de que tipo de onda?

Um elevador possui uma massa de 1200,0kg e carrega uma carga com massa total igual a 400,0kg, em um local onde o módulo da aceleração da gravidade local é 10m/s² . Considerando-se que uma força de atrito constante igual a 3200N retarde seu movimento, então, para que consiga subir com uma velocidade constante de 2,0m/s, o motor deve ter uma potência, em kW, igual a