Questões de Vestibular Sobre trabalho e energia em física

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

Com base nos conhecimentos da Dinâmica, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.
( ) A aceleração de um corpo, em relação a um referencial inercial, é diretamente proporcional à força resultante que age sobre ele e inversamente proporcional à sua massa. ( ) Um referencial que se move com velocidade constante em relação às estrelas distantes é a melhor aproximação de um referencial não inercial ( ) Se um corpo não interage com outros corpos, é possível identificar um sistema de referência em que o corpo tem aceleração nula. ( ) A força resultante que age sobre um corpo que se encontra em equilíbrio dinâmico é diferente de zero.

A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a

Furacões são sistemas físicos que liberam uma enorme quantidade de energia por meio de diferentes tipos de processos, sendo um deles a condensação do vapor em água. De acordo com o Laboratório Oceanográfico e Meteorológico do Atlântico, um furacão produz, em média, 1,5 cm de chuva por dia em uma região plana de 660 km de raio. Nesse caso, a quantidade de energia por unidade de tempo envolvida no processo de condensação do vapor em água da chuva é, aproximadamente,


π= 3. Calor latente de vaporização da água: 2 x 10⁶ J/kg. Densidade da água: 10³ kg/m³. 1 dia = 8,6 x 10⁴ s.

Um objeto de massa igual a 10 kg desce de uma rampa com 1 m de altura e chega ao solo com velocidade de 2 m/s. Sendo 10 m/s² o módulo da aceleração da gravidade local, a energia mecânica dissipada, em joules, é igual a:

Um bloco de massa 3 kg,inicialmente em repouso, desliza sem atrito de A para B a partir de uma rampa de altura 5 m, conforme a figura que segue. Ao atingir o ponto B o bloco é desacelerado e percorre uma distância de 10 maté parar no ponto C. Desprezando a resistência do ar, o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície, do ponto B até o ponto C,é:(Adote: g = 10 m/s²)

A energia solar é uma fonte de energia limpa, pois usa a radiação solar para gerar energia elétrica, por meio de células fotovoltaicas, para indústrias e residências. Um painel de células fotovoltaicas foi instalado em um local plano com o intuito de gerar energia suficiente para o funcionamento de um condicionador de ar de 12000 Btu(aproximadamente 14,4×10⁶J). O painel foi exposto a uma insolação de 1000W/m², durante um período de 10 h, para iniciar o funcionamento do condicionador de ar. Se a eficiência do painel é de 20 %, a sua área, em metros quadrados, é:

Uma fita de slackline possui comprimento 2L0 e está esticada de Apara B. Enquanto um atleta de massa M executa suas manobras,uma foto é tirada e pode-se observar que a fita forma um ângulo θ com a horizontal, conforme ilustrado na figura que segue. Devido ao peso do atleta a fita se desloca para baixo a uma distância H e é alongada, passando a ter comprimento igual a L em cada metade da fita no momento que a imagem foi capturada. Considere-se que o sistema atleta/slacklineestá em equilíbrio no momento da captura da foto. Assim, para a situação ilustrada, a expressão CORRETA para calcular a constante elástica k da fita é:

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:

Considere uma pessoa de 100 kg que salta do Macau Tower na China, o maior “bungee jumping” comercial do mundo. O salto é realizado de uma altura de 233m do solo (posição 1), tendo um tempo de queda-livre 4,0s de até atingir a posição 2, onde inicia a deformação da corda. A seguir, após percorrer uma distância d , ele atinge a menor altura (posição 3) 53 m a do solo com a corda deformada ao máximo, como pode ser observado na figura que segue.

Considere a corda com massa desprezível e perfeitamente elástica. Despreze o atrito com o ar, os efeitos dissipativos e a altura da pessoa. Também adote como zero o valor da velocidade da pessoa no início da queda e g= 10,0 m/s² .
Com base no movimento de queda da pessoa no “bungee jumping”, analise as afirmativas:
I. O tamanho natural da corda (sem distensão) é de 80m . II. Na posição 2 a pessoa terá máxima velocidade escalar durante a queda.
III. A constante elástica da corda é menor que 40N/m .
IV. No ponto mais baixo atingido pela pessoa a força peso é igual à força elástica da corda.
Assinale a alternativa CORRETA

Um bloco de massa m está ligado a uma mola ideal, com constante elástica k. O sistema oscila como um oscilador harmônico simples, que obedece à equação  do período de oscilação. Uma extremidade da corda é presa ao bloco, sem prejudicar o movimento do sistema, enquanto a outra é fixada em um anteparo. Devido ao movimento do bloco, uma onda com velocidade de propagação v e comprimento de onda λ se forma na corda.

Considerando que a figura a seguir ilustra esse sistema, em um determinado instante é CORRETO afirmar que:

Sobre Energia Potencial Gravitacional é correto afirmar que:

Um corpo de massa igual a 2,0 kg, com velocidade inicial vi = 5,0 m/s, percorre uma rampa curva, como na figura. Ao chegar a um ponto que está 1,0 m acima da posição inicial, sua velocidade final é vf = 1,0 m/s


Calcule, em J, a energia dissipada pelo atrito, enquanto o corpo se move entre essas duas posições.

Assim como nas usinas hidrelétricas, em uma série de dispositivos que fazem parte do nosso cotidiano, podemos perceber transformações de um tipo de energia em outro. São exemplos de equipamentos que promovem transformações de energia: chuveiros elétricos, baterias de carros, aquecedores e ventiladores.
Dentre os equipamentos citados, aquele que transforma energia elétrica em energia mecânica é o(a)

INSTRUÇÃO: Responder às questão com base na situação apresentada a seguir.

Desde julho de 2016, as lâmpadas incandescentes comuns deixaram de ser comercializadas em território nacional. Alinhada a atitudes sustentáveis, a proibição de venda dessas lâmpadas visa aumentar a utilização de equipamentos com maior eficiência energética.

Em um mesmo intervalo de tempo, a observação do efeito Joule na lâmpada de LED é _________ do que na lâmpada halógena. Além disso, a porcentagem de conversão de energia elétrica em energia _________ é maior na lâmpada de LED do que na halógena.

Um pêndulo simples é composto por uma haste metálica leve, presa a um eixo bem lubrificado, e por uma esfera pequena de massa muito maior que a da haste, presa à sua extremidade oposta. O período P para pequenas oscilações de um pêndulo é proporcional à raiz quadrada da razão entre o comprimento da haste metálica e a aceleração da gravidade local. Considere este pêndulo nas três situações:

1. Em um laboratório localizado ao nível do mar, na Antártida, a uma temperatura de 0 °C.

2. No mesmo laboratório, mas agora a uma temperatura de 250 K.

3. Em um laboratório no qual a temperatura é de 32 °F, em uma base lunar, cuja aceleração da gravidade é igual a um sexto daquela da Terra.

Indique a alternativa correta a respeito da comparação entre os períodos de oscilação P₁, P₂ e P₃ do pêndulo nas situações 1, 2 e 3, respectivamente.

Um equipamento de bungee jumping está sendo projetado para ser utilizado em um viaduto de 30 m de altura. O elástico utilizado tem comprimento relaxado de 10 m. Qual deve ser o mínimo valor da constante elástica desse elástico para que ele possa ser utilizado com segurança no salto por uma pessoa cuja massa, somada à do equipamento de proteção a ela conectado, seja de 120 kg?

Note e adote:

Despreze a massa do elástico, as forças

dissipativas e as dimensões da pessoa;

Aceleração da gravidade = 10 m/s² .

Equipamentos domésticos chamados de vaporizadores para roupa utilizam o vapor de água gerado por um sistema de resistências elétricas a partir de água líquida. Um equipamento com potência nominal de 1.600 W foi utilizado para passar roupas por 20 minutos, consumindo 540 mL de água. Em relação ao gasto total de energia do equipamento, o gasto de energia utilizado apenas para vaporizar a água, após ela já ter atingido a temperatura de ebulição, equivale a, aproximadamente,

Note e adote:

Entalpia de vaporização da água a 100 °C = 40 kJ/mol;

Massa molar da água = 18 g/mol;

Densidade da água = 1 g/mL.

Helena, cuja massa é 50 kg, pratica o esporte radical bungee jumping. Em um treino, ela se solta da beirada de um viaduto, com velocidade inicial nula, presa a uma faixa elástica de comprimento natural L₀ = 15 m e constante elástica k = 250 N/m. Quando a faixa está esticada 10 m além de seu comprimento natural, o módulo da velocidade de Helena é Note e adote: Aceleração da gravidade: 10 m/s² . A faixa é perfeitamente elástica; sua massa e efeitos dissipativos devem ser ignorado.

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_ˑs/m,

Note e adote:

O ar está em repouso.