Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

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Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre

Energia Mecânica

01-(UFMG-MG) Rita está esquiando numa montanha dos Andes. A energia cinética dela em função do tempo, durante parte do trajeto, está representada neste gráfico:

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg
Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Os pontos Q e R, indicados nesse gráfico, correspondem a dois instantes diferentes do movimento de Rita.

Despreze todas as formas de atrito.

Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que Rita atinge

a) velocidade máxima em Q e altura mínima em R.         

b) velocidade máxima em R e altura máxima em Q.         

c) velocidade máxima em Q e altura máxima em R.         

d) velocidade máxima em R e altura mínima em Q.

02-(Ufsm-RS) A figura a seguir, representa uma barragem com a canalização que leva a água à turbina.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Se não existe perda de energia no escoamento e se o módulo da velocidade da água em P é v, a energia disponível para girar a turbina, para uma quantidade de água de massa m, é:

a) (1/2) mv2 + mgh              

b) mgh               

c) (1/2) mv2 – mgh              

d) (1/2) mv2              

e) (1/2) mv2 + mg(20m + h)

03-(PUC-RJ) Determine a massa de um avião viajando a 720km/h, a uma altura de 3.000 m do solo, cuja energia mecânica total é de 70,0.106 J

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Considere a energia potencial gravitacional como zero no solo.(g=10m/s2)

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

04-(PUC-RJ) Uma pedra, deixada cair de um edifício, leva 4s para atingir o solo.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

 Desprezando a resistência do ar e considerando g = 10 m/s2, escolha a opção que indica a altura do edifício em metros.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

05-(PUC-MG) Um ciclista desce uma rua inclinada, com forte vento contrário ao seu movimento, com velocidade constante.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

 Pode-se afirmar que:

a) sua energia cinética está aumentando.                            

b) sua energia potencial gravitacional está diminuindo              

c) sua energia cinética está diminuindo.                             

d) sua energia potencial gravitacional é constante.

06-(PUC-MG) Os gatos conseguem sair ilesos de muitas quedas. Suponha que a maior velocidade que ele possa atingir o solo, sem se machucar, seja de 29 km/h. Então, desprezando-se a resistência do ar e considerando g = 10m/s2, a altura máxima de queda para que um gato, partindo do repouso, nada sofra é, aproximadamente, de:

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

07- (Uffrj-RJ) O salto com vara é, sem dúvida, uma das disciplinas mais exigentes do atletismo. Em um único salto, o atleta executa cerca de 23 movimentos em menos de 2 segundos. Na última Olimpíada de Atenas a atleta russa, Svetlana Feofanova, bateu o recorde feminino, saltando 4,88 m.

A figura a seguir representa um atleta durante um salto com vara, em três instantes distintos.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Assinale a opção que melhor identifica os tipos de energia envolvidos em cada uma das situações I, II, e III, respectivamente.

a) – cinética  – cinética e gravitacional  – cinética e gravitacional

b) – cinética e elástica – cinética, gravitacional e elástica – cinética e gravitacional

c) – cinética – cinética, gravitacional e elástica – cinética e gravitacional

d) – cinética e elástica – cinética e elástica – gravitacional

e) – cinética e elástica – cinética e gravitacional – gravitacional

08-(Ufpe) Com base na figura a seguir, calcule a menor velocidade com que o corpo deve passar pelo ponto A para ser capaz de atingir o ponto B. Despreze o atrito e considere g = 10 m/s2.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

09-(PUC-RS) Um bloco de 4,0 kg de massa, e velocidade de 10m/s, movendo-se sobre um plano horizontal, choca-se contra uma mola, como mostra a figura

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Sendo a constante elástica da mola igual a 10000N/m, o valor da deformação máxima que a mola poderia atingir, em cm, é

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

10-(UNICAMP-SP) Um brinquedo que muito agrada às crianças são os lançadores de objetos em uma pista. Considere que a mola da figura a seguir possui uma constante elástica k = 8000 N/m e massa desprezível. Inicialmente, a mola está comprimida de 2,0 cm e, ao ser liberada, empurra um carrinho de massa igual a 0,20 kg. O carrinho abandona a mola quando esta atinge o seu comprimento relaxado, e percorre uma pista que termina em uma rampa. Considere que não há perda de energia mecânica por atrito no movimento do carrinho.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

a) Qual é a velocidade do carrinho quando ele abandona a mola?

b) Na subida da rampa, a que altura o carrinho tem velocidade de 2,0 m/s?

11-(UFMG-MG) Daniel e André, seu irmão, estão parados em um tobogã, nas posições mostradas nesta figura:

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Daniel tem o dobro do peso de André e a altura em que ele está, em relação ao solo, corresponde à metade da altura em que está seu irmão. Em um certo instante, os dois começam a escorregar pelo tobogã. Despreze as forças de atrito.

É CORRETO afirmar que, nessa situação, ao atingirem o nível do solo, André e Daniel terão

a) energias cinéticas diferentes e módulos de velocidade diferentes.

b) energias cinéticas iguais e módulos de velocidade iguais.

c) energias cinéticas diferentes e módulos de velocidade iguais.

d) energias cinéticas iguais e módulos de velocidade diferentes.

12-(Ufpe-PE) Uma bolinha de massa m = 200 g é largada do repouso de uma altura h, acima de uma mola ideal, de constante elástica k = 1240 N/m, que está fixada no piso (ver figura).

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 Ela colide com a mola comprimindo-a por ∆x = 10 cm. Calcule, em metros, a altura inicial h. Despreze a resistência do ar.(g=10m/s2)

13-(MACKENZIE-SP) A figura mostra o instante em que uma esfera de 4 kg é abandonada do repouso, da posição P, e cai sobre a mola ideal de constante elástica 2.102 N/m. O maior valor da velocidade atingida por essa esfera, no seu movimento descendente, é

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14-(Ufg) Um bloco de massa igual a 0,5 kg é abandonado, em repouso, 2 m acima de uma mola vertical de comprimento 0,8 m e constante elástica igual a 100 N/m, conforme o diagrama.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Calcule o menor comprimento que a mola atingirá. Considere g = 10 m/s2

15-(Ufpb) Um bloco de 1 kg, preso a uma mola de constante elástica 800 N/m e massa desprezível, oscila sobre um plano horizontal sem atrito com amplitude A = 0,5 m. No instante em que a energia cinética do bloco se iguala à energia potencial da mola, a velocidade do bloco vale:

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16-(Ufpe-PE) Uma bolinha presa a um fio de comprimento L = 1,6 m que está fixado no teto, é liberada na posição indicada na figura (ponto A). Ao passar pela posição vertical, o fio encontra um pino horizontal fixado a uma distância h = 1,25 m (ver figura).

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

17-(UNIRIO-SP) Um carrinho de massa m=2,0kg apresentado no desenho ao lado, desliza sobre um plano horizontal com velocidade de 10m/s. No ponto A, a superfície passa a ser curva, com raio de curvatura de 2,0m.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Suponha que o atrito seja desprezível ao longo de toda a trajetória  e que g=10m/s2. Determine, então:

a) a aceleração centrípeta no ponto B;

b) a reação da superfície curva sobre o bloco no ponto C.

18-(UFRS-RS) Na figura, representamos uma pista em que o trecho final XYZD é um arco de circunferência. Larga-se o carrinho de massa 0,2kg no topo da pista. Despreze os atritos, considere g=10m/s2 e determine:

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a) a energia cinética no ponto X      

b) o trabalho realizado para ir de X a Y        

c) a velocidade mínima com que o carrinho deve ter para passar pelo ponto Z, sem perder contato com a pista.

19-(UnB-DF) Em uma apresentação de circo em 1901, Allo Diavolo introduziu a acrobacia de bicicletas em pistas com loops,

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como mostra a figura. Diavolo observou que se ele partisse com velocidade zero de uma altura mínima, poderia percorrer todo o trajeto, passando inclusive pelo loop, sem cair, em um “desafio” ás leis da gravidade, conforme anunciava ele. A figurta mostra o caminho do centro de massa  do sistema acrobata-bicicleta. Nessa figura, h é a altura entre o ponto mais alto – A – e o ponto mais baixo – C – da trajetória, B é o ponto mais alto do loop e Ré o raio do loop.

A partir dessas informações e considerando que m é a massa do sistema acrobata-bicicleta, que g é a aceleração da gravidade, que não há forças dissipativas, que a bicicleta não é impulsionada pelo acrobata em nenhum instante da trajetória e que apenas o movimento do centro de massa do sistema acrobata-bicicleta é analisado, julgue os itens abaixo.

1- No ponto C do caminho, mostrado na figura, a energia cinética é igual a mgh.

2- A energia mecânica total do sistema acrobata-bicicleta será mgh mesmo no caso da existência de forças dissipativas.

3- Para que o sistema acrobata-bicicleta passe pelo ponto mais alto do loop sem perder contato com a pista, o sistema deverá ter nesse ponto uma velocidade de módulo superior ou igual a ÖRg.

4- A razão entre os módulos das velocidades nos pontos B e C independe da altura h.

20- (Ufam) Uma bolinha de massa m é abandonada do ponto A de um trilho, a uma altura H do solo, e descreve a trajetória ABCD indicada na figura abaixo.

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A bolinha passa pelo ponto mais elevado da trajetória parabólica BCD, a uma altura h do solo, com velocidade cujo módulo vale VC=10m/s, e atinge o solo no ponto D com velocidade de módulo igual a VD=20m/s. Podemos afirmar que as alturas referidas no texto valem: (g=10m/s2)

a) H=19m; h=14m     

b) H=18m; h=10m     

c) H=12m; h=4m     

d) H=12m; h=15m     

e) H=20m; h=15m

21-(UFJF-MG) Um trenó, com um esquimó, começa a descer por uma rampa de gelo, partindo do repouso no ponto P, à altura de 20m. Depois de passar pelo ponto Q, atinge uma barreira de proteção em R, conforme a figura.

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O conjunto trenó-esquimó possui uma massa total de 90kg. O trecho QR encontra-se na horizontal. Despreze as dimensões do conjunto, o atrito e a resistência do ar durante o movimento.

a) Usando o princípio da conservação da energia mecânica, calcule  a velocidade com que o conjunto chega ao ponto Q na base da rampa.

b) Em R encontra-se uma barreira de proteção feita de material deformável usada para parar o conjunto após a descida.  Considere que, durante o choque, a  barreira não se desloca e que o conjunto se choca contra esta e pára.  Sabendo que a barreira de proteção sofreu uma deformação de 1,5m durante o choque, calcule a força média exercida por ela sobre o conjunto.

22-(FUVEST-SP)

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No ”salto com vara”, um atleta corre segurando uma vara e, com perícia e treino, consegue projetar seu corpo por cima de uma barra. Para uma estimativa da altura alcançada nesses saltos, é possível considerar que a vara sirva apenas para converter o movimento horizontal do atleta (corrida) em movimento vertical, sem perdas ou acréscimos de energia. Na análise de um desses saltos, foi obtida a seqüência de imagens reproduzida acima.

Nesse caso, é possível estimar que a velocidade máxima atingida pelo atleta, antes do salto, foi de, aproximadamente,

*Desconsidere os efeitos do trabalho muscular após o início do salto.

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23-(UEL-PR) Uma esfera de massa desliza, com atrito desprezível, ao longo de um trilho em laço, conforme a figura  abaixo.

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 A esfera parte do repouso no ponto = 4acima do nível da parte mais baixa do trilho. Calcule os valore da velocidade da esfera ( vX ) e da força normal ( fN ) exercida sobre a esfera, no ponto (ponto mais alto da trajetória circular):

24-(UFSCAR-SP) Uma formiga de massa m encontra-se no topo de uma bola de bilhar rigidamente presa ao solo.

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A bola possui raio R e superfície altamente polida. Considere g a aceleração da gravidade e despreze os possíveis efeitos dissipativos. A formiga começa a deslizar na bola com velocidade inicial nula.

a)  Calcule o módulo da velocidade da formiga no ponto em que ela perde contato com a bola.

b) Calcule a altura do solo, em que a formiga perde contato com a bola.

25-(ITA-SP) Um pequeno bloco, solto com velocidade nula a uma altura h, move-se sob o efeito da gravidade e sem atrito sobre um trilho em forma de dois quartos de círculo de raio R, que se tangenciam, como mostra a figura.

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A mínima altura inicial h que acarreta a saída do bloco do trilho, após o ponto A é:

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26-(UNICAMP-SP) Um carrinho de massa 300kg percorre uma montanha russa  cujo trecho BCD é um arco de circunferência de raio R=5,4m, conforme a figura.

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A velocidade do carrinho no ponto A é VA=12m/s. Considerando g=10m/s2 e desprezando o atrito, calcule:

a) a velocidade do carrinho no ponto C,

b) a aceleração do carrinho no ponto C,

d) a força feita pelos trilhos sobre o carrinho no ponto C.

27-(FUVEST-SP) Para testar a elasticidade de uma bola de basquete, ela é solta, a partir de uma altura Ho, em um equipamento no qual seu movimento é monitorado por um sensor. Esse equipamento registra a altura do centro de massa da bola, a cada instante,

acompanhando seus sucessivos choques com o chão. A partir da análise dos registros, é possível, então, estimar a elasticidade da bola, caracterizada pelo coeficiente de restituição CR.

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 O gráfico acima apresenta os registros de alturas, em função do tempo, para uma bola de massa M = 0,60kg, quando ela é solta e inicia o movimento com seu centro de massa a uma altura Ho = 1,6m, chocando-se sucessivas vezes com o chão. A partir dessas informações:

a) Represente, no Gráfico I da folha de respostas, a energia potencial da bola, EP, em joules, em função do tempo, indicando os valores na escala.

b) Represente, no Gráfico II da folha de respostas, a energia mecânica total da bola, ET, em joules, em função do tempo, indicando os valores na escala.

c) Estime o coeficiente de restituição CR dessa bola, utilizando a definição apresentada abaixo.

NOTE E ADOTE:

– Desconsidere a deformação da bola e a resistência do ar.

– O coeficiente de restituição, CR = VR/VI, é a razão entre a velocidade com que a bola é rebatida pelo chão (VR) e a velocidade com que atinge o chão (VI), em cada choque. Esse coeficiente é aproximadamente constante nas várias colisões.

28-(UFSCAR-SP) Idéia para a campanha de redução de acidentes: enquanto um narrador exporia fatores de riscos nas estradas, uma câmera mostraria o trajeto de um sabonete que, a partir do repouso de um ponto sobre a borda de uma banheira, escorregaria para o interior da mesma, sofrendo um forte impacto contra a parede vertical oposta.

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Para a realização da filmagem, a equipe técnica, conhecendo a aceleração da gravidade (10m/s2) e desconsiderando qualquer atuação de forças contrárias ao movimento, estimou que a velocidade do sabonete, momentos antes de seu impacto contra a parede da banheira, deveria ser um valor, em m/s, mais próximo de:

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29-(CESGRANRIO-RJ) Uma esfera de massa 0,10kg rola sobre o perfil da montanha russa mostrado na figura abaixo.

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No instante representado, ela se move para baixo (veja seta) com energia cinética igual a 0,10J. Embora o atrito seja muito pequeno, a bola acabará parando na posição: (g=10m/s2)

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30-(Ufla-MG) Um parque aquático tem um toboágua, conforme a figura.

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Um indivíduo de 60kg desliza pelo toboágua a partir do ponto A, sendo lançado numa piscina de uma altura de 0,8m, ponto B, numa direção que faz um ângulo de 30o com a horizontal.

Considerando o atrito desprezível, g=10m/s2 e cós30o=Ö3/2, calcule:

a) a velocidade do indivíduo ao deixar o toboágua no ponto B

b) a energia cinética do indivíduo no ponto mais alto da trajetória, ponto C.

c) a altura do ponto C, hmáx.

31- (ITA-SP) Um aro de1 kg de massa encontra-se preso a uma mola de massa desprezível, constante elástica k = 10 N/m e comprimento inicial L = 1 m quando não distendida, afixada no ponto O. A figura mostra o aro numa posição P em uma barra horizontal fixa ao longo da qual o aro pode deslizar sem atrito.

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Soltando o aro do ponto P, qual deve ser sua velocidade, em m/s, ao alcançar o ponto T, a 2 m de distância?

32- (UNESP-SP) No esporte conhecido como “ioiô humano”, o praticante, preso à extremidade de uma corda elástica, cai da beira de uma plataforma para as águas de um rio. Sua queda é interrompida, a poucos metros da superfície da água, pela ação da corda elástica, que tem a outra extremidade firmemente presa à beira da plataforma.

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Suponha que, nas condições citadas acima, a distensão máxima sofrida pela corda, quando usado por um atleta de peso 750 N, é de 10 metros, e que seu comprimento, quando não distendida, é de 30 metros. Nestas condições:

a) A que distância da plataforma está o atleta, quando chega ao ponto mais próximo da água?

b) Qual o valor da constante elástica da corda?

(Despreze o atrito com o ar e a massa da corda, e considere igual a zero o valor da velocidade do atleta no início da queda.)

Sistemas dissipativos

33-(UFSCAR-SP) O trabalho realizado por uma força conservativa independe da trajetória, o que não acontece com as forças dissipativas, cujo trabalho realizado depende da trajetória. São bons exemplos de forças conservativas e dissipativas, respectivamente,

a) peso e massa.

b) peso e resistência do ar.

c) força de contato e força normal.

d) força elástica e força centrípeta.

e) força centrípeta e força centrífuga.

34-(UNIFESP-SP) Na figura estão representadas duas situações físicas cujo objetivo é ilustrar o conceito de trabalho de forças conservativas e dissipativas.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Em I, o bloco é arrastado pela força ù sobre o plano horizontal; por causa do atrito, quando a força 

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 cessa o bloco pára. Em II, o bloco, preso à mola e em repouso no ponto O, é puxado pela força 
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 sobre o plano horizontal, sem que sobre ele atue nenhuma força de resistência; depois de um pequeno deslocamento, a força cessa e o bloco volta, puxado pela mola, e passa a oscilar em torno do ponto O.

Essas figuras ilustram:

a) I: exemplo de trabalho de força dissipativa (força de atrito), para o qual a energia mecânica não se conserva;

II: exemplo de trabalho de força conservativa (força elástica), para o qual a energia mecânica se conserva.

b) I: exemplo de trabalho de força dissipativa (força de atrito), para o qual a energia mecânica se conserva;

II: exemplo de trabalho de força conservativa (força elástica), para o qual a energia mecânica não se conserva.

c) I: exemplo de trabalho de força conservativa (força de atrito), para o qual a energia mecânica não se conserva;

II: exemplo de trabalho de força dissipativa (força elástica), para o qual a energia mecânica se conserva.

d) I: exemplo de trabalho de força conservativa (força de atrito), para o qual a energia mecânica se conserva;

II: exemplo de trabalho de força dissipativa (força elástica), para o qual a energia mecânica não se conserva.

e) I: exemplo de trabalho de força dissipativa (força de atrito);

II: exemplo de trabalho de força conservativa (força elástica), mas em ambos a energia mecânica se conserva.

35-(FGV-SP) Devido a forças dissipativas, parte da energia mecânica (E) de um sistema foi convertida em calor, circunstância caracterizada pelo gráfico apresentado

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Sabendo-se que a variação da energia potencial desse sistema foi nula, o trabalho realizado sobre o sistema nos primeiros 4 segundos, em J, foi, em módulo,

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36-(FGV-SP) Ao passar pelo ponto A, a uma altura de 3,5m do nível de referência B, uma esfera de massa 2kg, que havia sido abandonada de um ponto mais alto que A, possui velocidade de 2m/s. A esfera passa por B e, em C, a 3,0m do mesmo nível de referência, sua velocidade torna-se zero.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

A parcela de energia dissipada por ações resistentes sobre a esfera é, em J.

Dados: g=10m/s2

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37-(Uece) Na presença da atmosfera terrestre, um projétil, lançado verticalmente para cima, perde parte de sua energia devido a forças viscosas com o ar. Tal perda pode ser minimizada tornando o projétil mais aerodinâmico. Caso fosse possível eliminar uma perda de 40 kJ neste processo, devido a essas melhorias aerodinâmicas, de quanto aumentaria, aproximadamente, a altura máxima atingida por um projétil de 10 kg lançado verticalmente para cima?

Admita que a aceleração da gravidade não varie e que seja igual a 10 m/s2.

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38-(UFMG-MG) Observe o perfil de uma montanha russa representado nesta figura:

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Um carrinho é solto do ponto M, passa pelos pontos N e P e só consegue chegar até o ponto Q. Suponha que a superfície dos trilhos apresenta as mesmas características em toda a sua extensão. Sejam E(cn) e E(cp) as energias cinéticas do carrinho, respectivamente, nos pontos N e P e E(tp) e E(tq) as energias mecânicas totais do carrinho, também respectivamente, nos pontos P e Q. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que

a) E(cn) = E(cp) e E(tp) = E(tq).     

b) E(cn) = E(cp) e E(tp) > E(tq).     

c) E(cn) > E(cp) e E(tp) = E(tq).     

d) E(cn) > E(cp) e E(tp) > E(tq).

39-(UEA-AM) Na situação descrita a seguir, uma esfera de massa 4,0kg é abandonada do repouso da altura de 8,0m.

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Ela percorre a rampa passando pelo ponto horizontal com velocidade de 10m/s. (g=10m/s2) Qual a porcentagem da energia dissipada por atrito entre os pontos A e C?

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40-(PUC-SP) O carrinho da figura tem massa 100g e encontra-se encostado em uma mola de constante elástica 100N/m, comprimida de 10cm.

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Ao ser liberado, o carrinho sobe a rampa até uma altura máxima de 30cm. O módulo da quantidade de energia mecânica dissipada no processo, em joules, é:

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41-(UNESP-SP) Um carrinho de 2,0kg, que dispõe de um gancho, movimenta-se sobre um plano horizontal, com velocidade de 1,0m/s, em direção à argola presa na extremidade do fio mostrado na figura. A outra extremidade do fio está presa a um bloco, de peso 5,0N, que se encontra em repouso sobre uma prateleira.

Enganchando-se na argola, o carrinho puxa o fio e eleva o bloco, parando momentaneamente quando o bloco atinge a altura máxima h acima da prateleira.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Nessas condições, determine: (g=10m/s2).

a) a energia cinética inicial do carrinho

b) a altura h, supondo que ocorra perda de 20% da energia cinética inicial do carrinho quando o gancho se prende na argola.

Observações: Despreze quaisquer atritos e as massas das polias.

42-(PUC-SP) Uma criança de massa 25 kg, inicialmente no ponto A, distante 2,4 m do solo, percorre, a partir do repouso, o escorregador esquematizado na figura. O escorregador pode ser considerado um plano inclinado cujo ângulo com a horizontal é de 37°. Supondo o coeficiente de atrito cinético entre a roupa da criança e o escorregador igual a 0,5, a velocidade com que a criança chega à base do escorregador (ponto B) é, em m/s, (g=10m/s2)

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Dados: sen 37° = 0,6; cos 37° = 0,8; tg 37° = 0,75

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

43-(FUVEST-SP) Uma pista é formada por duas rampas inclinadas, A e B, e por uma região horizontal de comprimento L. Soltando-se, na rampa A, de uma altura HÁ, um bloco de massa m, verifica-se que ele atinge uma altura HB (figura), em experimento realizado na Terra.

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O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a pista é nulo nas rampas e igual a m na região horizontal. Suponha que esse mesmo experimento seja realizado em Marte, onde a aceleração da gravidade é gM=g/3, e considere que o bloco seja solto na mesma rampa A e da mesma altura HA. Determine:

a) a razão Ra=VxTerra/VxMarte entre as velocidades do bloco no final da rampa A (ponto x), em cada uma das experiências (Terra e Marte)

b) a razão Rb=WTerra/WMarte, entre as energias mecânicas dissipadas pela força de atrito na região horizontal, em cada uma das experiências (Terra e Marte).

44-(ITA-SP) A partir do repouso, um carrinho de montanha russa desliza de uma altura H=20Ö3m sobre uma rampa de 60o de inclinação  e corre 2om num trecho horizontal antes de chegar em um loop circular, de pista sem atrito.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

 Sabendo que o coeficiente de atrito da rampa e do plano horizontal é 0,5, assinale o valor do raio máximo que pode ter esse loop para que o carrinho faça todo o percurso sem perder contato com a pista. 

a) R=8√3m                  

b) R=4(√3 – 1)m                  

c) R=8(√3 – 1)m                

d) R=4(2√3 – 1)m                  

e) R=40(√3 – 1)/3m

45-(UF-RR) Uma bola de borracha, de massa igual a 1,0kg, cai de uma altura de 2,0m, em relação ao solo, com velocidade inicial nula. Ao tocar o solo, a bola transfere para este 12J, na forma de calor e, e volta a subir verticalmente.

Considere a aceleração da gravidade g=10m/s2. A altura, em cm, atingida pela bola na subida é de:

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46-(UFOP-MG)  Um jogador de basquete treina com uma bola cuja massa é de 2 kg. A bola é

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abandonada a 1 m de altura e,ao chocar-se com o solo, perde 50 % de sua energia. Usando g= 10 m/s2, calcule:

a) a energia cinética da bola imediatamente após o primeiro choque;

b) a velocidade da bola ao atingir o solo pela segunda vez;

c) depois de qual choque a bola irá adquirir a energia aproximada de 0,08 J.

47-(UFF-RJ)  Dois brinquedos idênticos, que lançam dardos usando molas, são disparados

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simultaneamente na vertical para baixo. As molas com os respectivos dardos foram inicialmente comprimidas até a posição 1 e, então, liberadas. A única diferença entre os dardos I e II, conforme mostra a figura, é que I tem um pedaço de chumbo grudado nele, o que não existe em II.

Escolha o gráfico que representa as velocidades dos dardos I e II, como função do tempo, a partir do instante em que eles saem dos canos dos brinquedos.

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(UFU-MG) TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 3 QUESTÕES:

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

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transferida para a flecha.Num experimento, medimos a força F necessária para tensionar o arco até uma certa distância x, obtendo os seguintes valores:

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48-(UFU-MG)  O valor e unidades da constante elástica, k, do arco são:

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49-(UFU-MG)  Ao tensionar o arco, armazena-se energia potencial elástica no sistema. Sendo assim, a expressão para a energia potencial armazenada é:

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50-(UFU-MG)  Se a massa da flecha é de 10 gramas, a altura h=1,40 m e a distância x=1m, a velocidade com que ela é disparada é:

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51-(UERJ-RJ)  Os esquemas a seguir mostram quatro rampas AB, de mesma altura AC e perfis distintos, fixadas em mesas idênticas, nas quais uma pequena pedra é abandonada, do ponto A, a partir do repouso.

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Após deslizar sem atrito pelas rampas I, II, III e IV, a pedra toca o solo, pela primeira vez, a uma distância do ponto B respectivamente igual a dI, dII, dIII e dIV.A relação entre essas distâncias está indicada na seguinte alternativa:

a) dI > dII = dIII > dIV           

b) dIII > dII > dIV > dI           

c) dII > dIV = dI > dIII           

d) dI = dII = dIII = dIV 

52-(FATEC-SP)  Um skatista brinca numa rampa de skate conhecida por “half pipe”. Essa pista tem como corte transversal uma semicircunferência de raio 3 metros, conforme mostra a figura. O atleta, saindo do extremo A da pista com velocidade de 4

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m/s, atinge um ponto B de altura máxima h. Desconsiderando a ação de forças dissipativas e adotando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, o valor de h, em metros, é de

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53-(UNESP-SP) O Skycoaster é uma atração existente em grandes parques de diversão, representado nas figuras a seguir. Considere que em um desses brinquedos, três aventureiros são presos a cabos de aço e içados a grande altura. Os jovens, que se

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movem juntos no brinquedo, têm massas iguais a 50 kg cada um. Depois de solto um dos cabos, passam a oscilar tal como um pêndulo simples, atingindo uma altura máxima de 60 metros e chegando a uma altura mínima do chão de apenas 2 metros. Nessas condições e desprezando a ação de forças de resistências, qual é, aproximadamente, a máxima velocidade, em m/s, dos participantes durante essa oscilação e qual o valor da maior energia cinética, em kJ, a que eles ficam submetidos?

54-(UECE-CE)  A figura a seguir mostra quatro trajetórias de uma bola de futebol lançada no espaço.

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Desconsiderando o atrito viscoso com o ar, assinale o correto.

a) A trajetória que exigiu a maior energia foi a I.                                       

b) A trajetória que exigiu a maior energia foi a II. 

c) A trajetória que exigiu a maior energia foi a III.                                    

d) A energia exigida é a mesma para todas as trajetórias. 

55-(UECE-CE)  Um carrinho de montanha russa tem velocidade igual a zero na posição 1, indicada na

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figura a seguir, e desliza no trilho sem atrito, completando o círculo até a posição 3. A menor altura h, em metros, para o carro iniciar o movimento sem que venha a sair do trilho na posição 2 é

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56-(FGV-RJ)  O gráfico abaixo representa a energia potencial EP, em função do tempo, de uma

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pequena esfera em movimento oscilatório, presa na extremidade de uma mola. Dentre os gráficos I, II, III e IV, aqueles que representam a energia cinética e a energia total do sistema, quando não há efeitos dissipativos, são, respectivamente,

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a) I e II.                               

b) I e III.                                

c) II e III.                             

d) II e IV.                                       

e) III e I. 

57-(FUVEST-SP)  Um esqueitista treina em uma pista cujo perfil está representado na figura abaixo. O trecho horizontal AB está a uma altura h = 2,4 m em relação ao trecho, também horizontal, CD. O esqueitista percorre a pista no sentido de A para D.

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 No trecho AB, ele está com velocidade constante, de módulo v = 4 m/s; em seguida, desce a rampa BC, percorre o trecho CD, o mais baixo da pista, e sobe a outra rampa até atingir uma altura máxima H, em relação a CD. A velocidade do esqueitista no trecho CD e a altura máxima H são, respectivamente, iguais a

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a) 5 m/s e 2,4 m.                              

b) 7 m/s e 2,4 m.                               

c) 7 m/s e 3,2 m.                                        

d) 8 m/s e 2,4 m. 

e) 8 m/s e 3,2 m. 

58-(UNIFESP-SP)  Um dos brinquedos prediletos de crianças no verão é o toboágua. A emoção do brinquedo está associada à grande velocidade atingida durante a descida, uma vez que o atrito pode ser desprezado devido à presença da água em todo o percurso do brinquedo, bem como à existência das curvas fechadas na horizontal, de forma que a criança percorra esses trechos

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encostada na parede lateral (vertical) do toboágua. Sabendo que a criança de 36 kg parte do repouso, de uma altura de 6,0 m acima da base do toboágua, colocado à beira de uma piscina, calcule: Dado: g = 10,0 m/s2

a) A força normal, na horizontal, exercida sobre a criança pela parede lateral do toboágua, no ponto indicado na figura (curva do toboágua situada a 2,0 m da sua base) onde o raio de curvatura é igual a 80 cm.

b) A força dissipativa média exercida pela água da piscina, necessária para fazer a criança parar ao atingir 1,5 m de profundidade, considerando que a criança entra na água da piscina com velocidade, na vertical, aproximadamente igual a 10,9 m/s, desprezando-se, neste cálculo, a perda de energia mecânica no impacto da criança com a água da piscina.

59-(UFG-GO)  Uma mola ideal é usada para fornecer energia a um bloco de massa m, inicialmente em repouso, o qual mover-se sem atrito em toda a superfície, exceto entre os pontos A e B. Ao liberar o sistema massa-mola, o bloco passa pelo ponto P com energia cinética de 1/20 da energia potencial gravitacional.

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Considerando o exposto, com h = 0,15H e d = 3H, calcule:

a) o valor numérico do coeficiente de atrito para que o bloco pare no ponto B;

b) a porcentagem da energia total dissipada pela força de atrito.

60-(UFLA-MG)  Um esquilo “voador” consegue planar do alto de uma árvore, a uma altura de 10 m até o chão, com

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velocidade constante de 5 m/s. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 e a massa do esquilo 2 kg, é CORRETO afirmar que o trabalho da força de sustentação que atua sobre o esquilo ao longo desse deslocamento é de

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61-(FUVEST-SP) Usando um sistema formado por uma corda e uma roldana, um homem levanta uma caixa de massa m, aplicando na corda uma força F que forma um ângulo θ com a direção vertical, como mostra a figura. O trabalho realizado pela resultante das forças que atuam na caixa – peso e força da corda -, quando o centro de massa da caixa é elevado, com velocidade constante v, desde a altura ya até a altura yb, é:

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a) nulo.             

b) F (yb – ya).                  

c) mg (yb – ya).                 

d) F cos θ (yb – ya).                       

e) mg (yb – ya) + mv2/2. 

62-(UFSM-RS) Não se percebe a existência do ar num dia sem vento; contudo, isso não significa que ele não existe.

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Um corpo com massa de 2kg é abandonado de uma altura de 10m, caindo verticalmente num referencial fixo no solo. Por

efeito da resistência do ar, 4J da energia mecânica do sistema corpo-Terra se transformam em energia interna do ar e do

corpo. Considerando o módulo de aceleração da gravidade como g= 10m/s2, o corpo atinge o solo com velocidade de módulo,

em m/s, de

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

63-(UFJF-MG) A figura ao lado mostra um sistema composto por dois blocos de massas idênticas m m kg A B = = 3,0 e uma mola de constante elástica k N m = 4,0 / . O bloco A está preso a um fio de

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massa desprezível e suspenso de uma altura h m = 0,8 em relação à superfície S , onde está posicionado o bloco B . Sabendo que a distância entre o bloco B e a mola é d m = 3,0 e que a colisão entre os blocos A e B é elástica, faça o que se pede nos itens seguintes

a) Usando a lei de conservação da quantidade de movimento (momento linear), calcule a velocidade do bloco B imediatamente após a colisão do bloco A .

b) Calcule o deslocamento máximo sofrido pela mola se o atrito entre o bloco B e o solo for desprezível.

c) Calcule a distância deslocada pelo bloco B em direção à mola, se o atrito cinético entre o bloco B e o solo for igual  a μ=0,4. Nesse caso, a mola será comprimida pelo bloco B ? Justifique.

64-(UFBA-BA) Uma esfera rígida de massa m1 = 0,5kg, presa por um fio de comprimento L = 45,0cm e massa desprezível, é suspensa em uma posição tal que, como mostra a figura, o fio suporte faz um ângulo de 90o com a direção vertical.

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Em um dado momento, a esfera é solta, indo se chocar com outra esfera de massa m2 = 0,5kg, posicionada em repouso no solo.

Considerando o diâmetro das esferas desprezível e o choque entre elas perfeitamente elástico, determine a velocidade das esferas após o choque, supondo todas as forças dissipativas desprezíveis, o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s2 e o

coeficiente de restituição ε=(V2’ – V1’)/(V1 – V2) em que V1’ e V2’ são as velocidades finais das esferas e v1 e v2 as velocidades iniciais.

65-(UFF-RJ) 

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Dois objetos feitos do mesmo material repousam sobre um trecho sem atrito de uma superfície horizontal, enquanto comprimem uma mola de massa desprezível.

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Quando abandonados, um deles, de massa 2,0 kg, alcança a velocidade de 1,0 m/s ao perder o contato com a mola. Em seguida, alcança um trecho rugoso da superfície, passa a sofrer o efeito do atrito cinético e percorre 0,5 m nesse trecho até parar.

a) Qual o coeficiente de atrito cinético entre esse bloco e o trecho rugoso da superfície horizontal?

b) Qual é a velocidade alcançada pelo 2º bloco, de massa 1,0 kg, ao perder o contato com a mola?

c) Sabendo-se que a constante elástica da mola é 6,0.104 N/m, de quanto a mola estava comprimida inicialmente?

66-(FGV-SP)

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Em algumas estações de trem, há rígidas molas no fim dos trilhos com a finalidade de amortecer eventual colisão de um trem, cujo maquinista não consiga pará-lo corretamente junto à plataforma. Certa composição, de massa total 2 m, parada bem próxima à mola de constante k, relaxada, recebe um impacto de outra composição, de massa m, vindo a uma velocidade v, que acaba engatando na primeira. Ambas vão comprimir a mola, causando-lhe uma deformação máxima x ao pararem instantaneamente, como mostram os esquemas.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Desprezando a ação de agentes externos e dissipativos, a expressão de x, em função de k, m e v, será

(A) x = (m · v) ∕ (3 · k).       

(B) x = (m · v2) ∕ (3 · k).       

(C) x = (v / 3) · √(m/ k)       

(D) x = v · √(3·m) / k .        

(E) x = v ·√ m/ (3k).

67-(UEPG-PR)

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Um corpo está suspenso por um fio inextensível. Conforme é mostrado abaixo, o corpo é afastado

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da sua posição inicial A e deslocado até B, onde é solto e começa a oscilar. Com  relação à energia mecânica do sistema e desprezando as forças externas que poderão atuar sobre ele, assinale a alternativa correta.

a) Quando o corpo passa pela posição A, a energia mecânica do sistema é nula.

b) A energia total do sistema independe do afastamento do corpo da posição inicial.

c) Em qualquer ponto do sistema o somatório das energias potencial e cinética é igual à energia mecânica do sistema.

d) A energia mecânica total do sistema depende do comprimento do fio (L).

e) Em B, a energia cinética do sistema é máxima e a potencial nula.

68-(PUC-RJ)

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Um ciclista tentando bater um recorde de velocidade em uma bicicleta desce, a partir do repouso, a distância de 1440 m em uma

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montanha cuja inclinação é de 30°.

Calcule a velocidade atingida pelo ciclista ao chegar à base da montanha.

Dados: Não há atrito  e  g = 10 m/s2

(A)   84 m/s                    

(B) 120 m/s                      

(C) 144 m/s                               

(D) 157 m/s                        

(E) 169 m/s

69–COLÉGIO NAVAL)

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Analise  a  figura  a  seguir.

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Dados: g=10m/s2 e Mtrenó=800kg.

Numa  determinada  montanha  russa  um  trenó, sob  a  ação  de  uma força  resultante  constante, que  atua  de  A  até  B, parte  do repouso  do  ponto  A  e, após  2  segundos, atinge  a  velocidade de  180  km/h  no  ponto  B, iniciando  uma  subida  que  o  leva  até o  ponto  C, onde  passa  com  velocidade  de  18  km/h.  Sabendo  que a  energia  perdida  pelos  atritos  entre  os  pontos  B  e  C  foi  de 19.104J, é  correto  afirmar  que  a  força  resultante 

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 que  atuou sobre  o  trenó  entre  os  pontos  A  e  B  e  a  altura  atingida  por ele  no  ponto  C  são, respectivamente:

(A)  10000  N  e  h = 80m   

(B)  20000  N  e  h = 80m    

(C)  20000  N  e  h = 100m     

(D)  40000  N  e  h = 100m

(E)  80000  N  e  h = 120m

70-(EsPCEx)

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Um corpo de massa 4 kg está em queda livre no campo gravitacional da Terra e não há nenhuma força dissipativa

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atuando. Em determinado ponto, ele possui uma energia potencial, em relação ao solo, de 9 J, e sua energia cinética vale 9 J. A velocidade do corpo, ao atingir o solo, é de:

[A] 5 m/s                     

[B] 4 m/s                         

[C] 3 m/s                             

[D] 2 m/s                                   

[E] 1 m/s

71-(ENEM-MEC)

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara. As etapas de um dos saltos de um atleta estão representadas na figura:

Um objeto se move a uma velocidade de 216 km/h. calcule a energia cinética desse objeto que pesa 2kg

Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo de energia seja conservada, é necessário que

A. a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa IV.

B. a energia cinética, representada na etapa II,  seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional,

representada na etapa IV.

C. a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica representada na etapa III.

D. a energia potencial gravitacional, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa IV.

E. a energia potencial gravitacional, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa III.

Confira o gabarito e resolução comentada!