Questões de Vestibular de Física - Trabalho e Energia
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O tiro com arco é um esporte olímpico desde a realização da segunda olimpíada em Paris, no ano de 1900. O arco
é um dispositivo que converte energia potencial elástica, armazenada quando a corda do arco é tensionada, em energia
cinética, que é transferida para a flecha.
Num experimento, medimos a força F necessária para tensionar o arco até uma certa distância x, obtendo os seguintes valores:
F (N) 160,0 320,0 480,0
x (cm) 10 20 30
Sobre uma superfície horizontal sem atrito, duas partículas de massas m e 4m se movem, respectivamente, com velocidades 2v e v (em módulo) na mesma direção e em sentidos opostos. Após colidirem, as partículas ficam grudadas.
Calcule a energia cinética do conjunto após a colisão, em função de m e v.
Uma pedra com 6 kg de massa está em repouso e apoiada sobre uma mola vertical. A força peso da pedra gera uma compressão de 10 cm na mola (Figura a). Na sequência, a pedra sofre a atuação de uma força F vertical que gera na mola uma compressão adicional (além dos 10 cm iniciais de compressão devido à força peso) de 20 cm. Nesta situação de compressão máxima da mola, a pedra fica novamente em repouso (Figura b). A partir desta situação de equilíbrio, a força F é retirada instantaneamente, liberando a mola e gerando um movimento vertical na pedra (Figura c). Despreze o atrito e considere que:
• g = 10 m/s2 ;
• a pedra não está presa à mola;
• e o valor da energia potencial gravitacional da pedra é nulo no ponto de compressão máxima da mola.
De acordo com as informações acima, assinale a alternativa INCORRETA.
Glossário de Matemática
sen 30° =5 cos 30°= √3/2 ≈0,9 sen 60° = √3/2 ≈0,9
sen 45°= √2/2 ≈0,7 cos 45°= √2/2 ≈0,7 cos 60° = 0,5
Deve-se considerar para todos os problemas
c = 3,0 x 108 m/s vsom = 340m/s g = 10m /s2 G = 6 x 10-11 N.m2 /Kg2
R = 0,08atm.L / mol.K h = 6 x 10-34 J.s 1eV = 1,6 x 10-19 J
Um canhão construído com uma mola de constante elástica 500 N/m possui em seu interior um projétil de 2 kg a ser lançado, como mostra a figura abaixo.
Antes do lançamento do projétil, a mola do canhão foi comprimida em 1m da sua posição de equilíbrio. Tratando o projétil como um objeto puntiforme e desconsiderando os mecanismos de dissipação, analise as afirmações abaixo.
Considere g=10 m/s2 .
I - Ao retornar ao solo, a energia cinética do projétil a 1,5 m do solo é 250 J.
II - A velocidade do projétil, ao atingir a altura de 9,0 m, é de 10 m/s.
III - O projétil possui apenas energia potencial ao atingir sua altura máxima.
IV - Por meio do teorema da conservação da energia, é correto afirmar que a energia cinética do projétil, ao atingir o solo, é nula, pois sua velocidade inicial é nula.
Usando as informações do enunciado, assinale a alternativa que apresenta as afirmativas corretas.
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