Quem possui uma maior energia cinética, o caminhão de massa 1000 kg ou o corpo de massa 1 kg

Física

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Vocês pediram, segue nova lista de exercícios resolvidos sobre energia cinética. 

01) Um móvel de massa 10kg, registra uma velocidade de 36km/h. Qual a energia cinética deste móvel?

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Ec=m. v ² / 2

Massa = Quilograma
Velocidade : Metro / Segundo
Energia Cinética : Joules

Transformando a velocidade de km / h para m / s :


36km/h / 3,6 = 10 m/s

Ec = 10 . 10² / 2

Ec=10.100/2

Ec=1000/2

Ec= 500 Joules



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02)  Qual a energia cinética de uma partícula de massa 5000g cuja velocidade vale 72km/h?

Ec=m. v ² / 2

Massa = Quilograma
Velocidade : Metro / Segundo
Energia Cinética : Joules

Transformando a velocidade de km / h para m / s :
72km/h / 3,6 = 20 m/s

Transformando a massa. Por regra de Três.

1kg=1000g

  X= 5000g

X=5kg

Ec=5.20²/2

Ec=5.400/2

Ec=2000/2

Ec=1000 Joules


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03)  Qual a energia cinética de um caminhão de 20 kg á 108 km/h?

Ec=m. v ² / 2

Massa = Quilograma
Velocidade : Metro / Segundo
Energia Cinética : Joules

Transformando a velocidade de km / h para m / s :
108km/h / 3,6 = 30 m/s

Ec=20.30²/2

Ec=20.900/2

Ec=18000/2

Ec= 9000 Joules.


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04)   Qual a energia cinética de um carro de 10kg á 10m/s?

Observe que:

Massa = Quilograma
Velocidade : Metro / Segundo
Energia Cinética : Joules

Então neste exercício não tens de fazer nenhuma conversão de unidade apenas aplicar os dados na formula.

Ec= m. v ² / 2

Ec= 10.10²/2

Ec= 10.100/2

Ec= 1000/2

Ec= 500 Joules

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05)  Qual a energia cinética de uma partícula de massa 0,1kg á 1m/s?

Observe que:

Massa = Quilograma
Velocidade : Metro / Segundo
Energia Cinética : Joules

Então neste exercício não tens de fazer nenhuma conversão de unidade apenas aplicar os dados na formula.

Ec= m. v ² / 2

Ec= 0,1.1²/2

Ec= 0,1.1/2

Ec= 0,1/2

Ec= 0,05 Joules



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Física

Carolina Batista

Professora de Química

Teste seus conhecimentos com questões sobre a energia cinética e tire suas dúvidas com a resolução comentada.

Questão 1

Calcule a energia cinética de uma bola de massa 0,6 kg ao ser arremessada e atingir uma velocidade de 5 m/s.

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Resposta correta: 7,5 J.

A energia cinética está associada ao movimento de um corpo e pode ser calculada através da seguinte fórmula:

Substituindo os dados da questão na fórmula acima, encontramos a energia cinética.

Portanto, a energia cinética adquira pelo corpo durante o movimento é de 7,5 J.

Uma boneca de massa igual a 0,5 kg foi derrubada de uma janela do 3º andar, numa altura de 10 m do chão. Qual a energia cinética da boneca ao atingir o solo e qual a velocidade com que ela caiu? Considere a aceleração da gravidade como sendo 10 m/s2.

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Resposta correta: energia cinética de 50 J e velocidade de 14,14 m/s.

Ao jogar a boneca, foi realizado um trabalho para deslocá-la e a energia foi transferida para ela através do movimento.

A energia cinética adquirida pela boneca durante o lançamento pode ser calculada pela seguinte fórmula:

Substituindo os valores do enunciado, a energia cinética decorrente do movimento é:

Através da outra fórmula para energia cinética, calculamos a velocidade com que a boneca caiu.

Sendo assim, a energia cinética da boneca é de 50 J e a velocidade que ela atinge é de 14,14 m/s.

Questão 3

Determine o trabalho realizado por um corpo de massa 30 kg para que sua energia cinética aumente, ao passo que sua velocidade aumenta de 5 m/s para 25 m/s?

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Resposta correta: 9000 J.

O trabalho pode ser calculado pela variação de energia cinética.

Substituindo os valores do enunciado na fórmula, temos:

Portanto, o trabalho necessário para mudar a velocidade do corpo, será igual a 9000 J.

Veja também: Trabalho

Questão 4

Um motociclista está com sua moto em uma rodovia com radar a uma velocidade de 72 km/h. Após passar pelo radar, ele acelera e sua velocidade chega em 108 km/h. Sabendo que a massa do conjunto moto e motociclista é de 400 kg, determine a variação de energia cinética sofrida pelo motociclista.

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Resposta correta: 100 kJ.

Devemos primeiramente realizar a conversão das velocidades dadas de km/h para m/s.

A variação da energia cinética é calculada através da fórmula a seguir.

Substituindo os valores do problema na fórmula, temos:

Sendo assim, a variação de energia cinética no percurso foi de 100 kJ.

(UFSM) Um ônibus de massa m anda por uma estrada de montanhas e desce uma altura h. O motorista mantém os freios acionados, de modo que a velocidade é mantida constante em módulo durante todo o trajeto. Considere as afirmativas a seguir, assinale se são verdadeiras (V) ou falsas (F).

( ) A variação de energia cinética do ônibus é nula. ( ) A energia mecânica do sistema ônibus-Terra se conserva, pois a velocidade do ônibus é constante.

( ) A energia total do sistema ônibus-Terra se conserva, embora parte da energia mecânica se transforme em energia interna. A sequência correta é

a) V – F – F. b) V – F – V. c) F – F – V. d) F – V – V.

e) F – V – F

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Alternativa correta: b) V – F – V.

(VERDADEIRA) A variação de energia cinética do ônibus é nula, pois a velocidade é constante e a variação de energia cinética depende das alterações dessa grandeza.

(FALSA) A energia mecânica do sistema diminui, pois como o motorista mantém os freios acionados, a energia potencial gravitacional diminui ao converter-se em energia térmica pelo atrito, enquanto a energia cinética se mantém constante.

(VERDADEIRA) Considerando o sistema como um todo a energia se conserva, entretanto, devido ao atrito dos freios, parte da energia mecânica transforma-se em energia térmica.

Veja também: Energia Térmica

Questão 6

(UCB) Determinado atleta usa 25% da energia cinética obtida na corrida para realizar um salto em altura sem vara. Se ele atingiu a velocidade de 10 m/s, considerando g = 10 m/s2, a altura atingida em razão da conversão de energia cinética em potencial gravitacional é a seguinte:

a) 1,12 m. b) 1,25 m. c) 2,5 m. d) 3,75 m.

e) 5 m.

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Alternativa correta: b) 1,25 m.

A energia cinética é igual à energia potencial gravitacional. Se apenas 25% da energia cinética foi usada para um salto, então as grandezas são relacionadas da seguinte forma:

Substituindo os valores do enunciado na fórmula, temos:

Portanto, a altura atingida em razão da conversão de energia cinética em potencial gravitacional é 1,25 m.

Veja também: Energia Potencial

Questão 7

(UFRGS) Para um dado observador, dois objetos A e B, de massas iguais, movem-se com velocidades constantes de 20 km/h e 30 km/h, respectivamente. Para o mesmo observador, qual a razão EA/EB entre as energias cinéticas desses objetos?

a) 1/3. b) 4/9. c) 2/3. d) 3/2.

e) 9/4.

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Alternativa correta: b) 4/9.

1º passo: calcular a energia cinética do objeto A.

2º passo: calcular a energia cinética do objeto B.

3º passo: calcular a razão entre as energias cinéticas dos objetos A e B.

Portanto, a razão EA/EB entre as energias cinéticas dos objetos A e B é de 4/9.

Veja também: Energia Cinética

Questão 8

(PUC-RJ) Sabendo que um corredor cibernético de 80 kg, partindo do repouso, realiza a prova de 200 m em 20 s mantendo uma aceleração constante de a = 1,0 m/s², pode-se afirmar que a energia cinética atingida pelo corredor no final dos 200 m, em joules, é:

a) 12000 b) 13000 c) 14000 d) 15000

e) 16000

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Alternativa correta: e) 16000.

1º passo: determinar a velocidade final.

Como o corredor parte do repouso, sua velocidade inicial (V0) tem valor zero.

2º passo: calcular a energia cinética do corredor.

Sendo assim, pode-se afirmar que a energia cinética atingida pelo corredor no final dos 200 m é 16 000 J.

(UNIFESP) Uma criança de massa 40 kg viaja no carro dos pais, sentada no banco de trás, presa pelo cinto de segurança. Num determinado momento, o carro atinge a velocidade de 72 km/h. Nesse instante, a energia cinética dessa criança é:

a) 3000 J b) 5000 J c) 6000 J d) 8000 J

e) 9000 J

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Alternativa correta: d) 8000 J.

1º passo: converter a velocidade de km/h para m/s.

2º passo: calcular a energia cinética da criança.

Portanto, a energia cinética da criança é 8000 J.

Questão 10

(PUC-RS) Num salto em altura com vara, um atleta atinge a velocidade de 11 m/s imediatamente antes de fincar a vara no chão para subir. Considerando que o atleta consiga converter 80% da sua energia cinética em energia potencial gravitacional e que a aceleração da gravidade no local seja 10 m/s², a altura máxima que o seu centro de massa pode atingir é, em metros, aproximadamente,

a) 6,2 b) 6,0 c) 5,6 d) 5,2

e) 4,8

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Alternativa correta: e) 4,8.

A energia cinética é igual à energia potencial gravitacional. Se 80% da energia cinética foi usada para um salto, então as grandezas são relacionadas da seguinte forma:

Substituindo os valores do enunciado na fórmula, temos:

Sendo assim, a altura máxima que o seu centro de massa pode atingir é, aproximadamente, 4,8 m.

Veja também: Energia Potencial Gravitacional
Estude com exercícios sobre energia potencial e cinética.