4
FÍSICA I AULAS 23 E 24: ENERGIA EXERCÍCIOS PROPOSTOS ANUAL VOLUME 5 OSG.: 100066/16 01. E Pi = 0,70 E Pi – 0,30 (0,70 · E Pi ) E Pi = 0,49 E Pi m g (1 – cosθ) = 0,49 m g cosθ = 0,51 θ 60º Resposta: B 02. Seja d a distância pedida e x a máxima deformação da corda. d = 18 + x + 2,0 (em metros) d x em metros = + 20 ( ) E mf = E mi (referencial na posição mais baixa do centro de massa do bungee-jumper) Kx mgh x x x x 2 2 2 2 200 2 100 10 20 10 200 0 = = + ( ) - - = CM 1,0 m 18 + x 1,0 m 1,0 m Rochas CM Resolvendo-se a equação: x x m = ± + = 10 100 800 2 20 Donde: Logo: d = 20 + 20 (em metros) d m = 40 Resposta: D 03. Desprezando atritos, observe as figuras: 2M M A 2M A R BM R B Figura I Figura II Plano de referência 2R v v Sistema é abandonado do repouso: A energia cinética do sistema é nula. Considerando sistema conservativo, temos: E E E E MgR MgR Mv Mv M Mec A I Mec B I Mec A II Mec B II + = + + = + + 2 2 2 2 2 2 gR gR gR v v gR v gR 2 2 3 2 2 3 2 3 2 1 2 3 - = = = . Resposta: A

10006616 pro Aulas 23 e 24 - Energia · Transforma a energia potencial gravitacional da água na superfície da barragem de altura h ... veja o exercício ... sempre haverá conservação

  • Upload
    dokiet

  • View
    218

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 10006616 pro Aulas 23 e 24 - Energia · Transforma a energia potencial gravitacional da água na superfície da barragem de altura h ... veja o exercício ... sempre haverá conservação

FÍSICA IAULAS 23 E 24:

ENERGIA

EXERCÍCIOS PROPOSTOSANUAL

VOLUME 5

OSG.: 100066/16

01. EPi = 0,70 E

Pi – 0,30 (0,70 · E

Pi) ⇒ E

Pi = 0,49 E

Pi

m g � (1 – cosθ) = 0,49 m g �

cosθ = 0,51 ⇒ θ � 60º

Resposta: B

02. Seja d a distância pedida e x a máxima deformação da corda.d = 18 + x + 2,0 (em metros)

d x em metros= +20 ( )

Emf

= Emi

(referencial na posição mais baixa do centro de massa do bungee-jumper)

K xm g h

xx x x

2 22

2

200

2100 10 20 10 200 0= ⇒ = ⋅ ⋅ +( ) ⇒ − − = CM

1,0 m

18 + x

1,0 m

1,0 m

Rochas

CM

Resolvendo-se a equação:

x

x m

= ± +

=

10 100 800

220Donde:

Logo: d = 20 + 20 (em metros) ⇒ d m= 40

Resposta: D

03. Desprezando atritos, observe as fi guras:

2M MA

2M A

R

B M

R

B

Figura I Figura IIPlano de referência

2R

v

v

Sistema é abandonado do repouso: A energia cinética do sistema é nula. Considerando sistema conservativo, temos:

E E E E

MgR MgRMv Mv

M

Mec AI

Mec BI

Mec AII

Mec BII+ = + ⇒

+ = + +

22

2 2

2 2

gg R

gR gRv

vgR

vgR

2

23

2

2

3

2

3

2

1

2

3

⇒ − = ⇒ = ⇒

=

.

Resposta: A

Page 2: 10006616 pro Aulas 23 e 24 - Energia · Transforma a energia potencial gravitacional da água na superfície da barragem de altura h ... veja o exercício ... sempre haverá conservação

OSG.: 100066/16

Resolução – Física I

04.

A) E Em v

m g RK x

m mD

D A= ⇒ + =

2 2

22

2

( )∆

20 102

10 2 1 0280 0 10

23

2 2

⋅ + ⋅ ⋅

=− vD ,( , )

Donde: vD = 10 m/s

B) Ponto D:

F P F F m gm v

Rn m n

D+ = ⇒ + =2

F Nn = ⋅ −

−20 1010

1 0103

2

,( )

F Nn = 1 8,

C) Como não há atritos, a força de contato que o trilho exerce sobre a bola é radial à trajetória e dirigida para o centro em cada instante. Por isso, no ponto C, a única força tangencial é o peso e, por isso:

F P m a m g at t t

� � � � � �= ⇒ ⋅ = ⇒ = g

Logo: at = 10 m/s2

Resposta: A) 10 m/s; B) 1,8 N; C) 10 m/s2

05. E EmgH mgh

h

h m h cm

M MA B= +

= +⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ + ⇒= ⇒ =

1212

1 10 2 1 10 12

0 8 80,

Resposta: D

06.

A) Emv

E JC C= = ⋅ ⇒ =2 2

2

2 0 1 0

21 0

, ,,

B) E E P h h h mP C= ⇒ ⋅ = ⋅ ⇒ ⋅ = ⇒ =80 0 80 1 0 5 0 0 80 0 16% , , , , ,

Resposta: A) Ec = 1,0 J; B) h = 0,16 m

07. A energia mecânica fi nal é 72% da energia mecânica inicial.Logo:

E Em v

m g h vMecfinal

Mecincial= ⇒ = ⇒ = ⋅ ⋅ ⋅0 72

20 72 2 0 72 10 40

2

, , , == ⇒

=

576

24 0

v m s, / .

Resposta: D

08. Transforma a energia potencial gravitacional da água na superfície da barragem de altura h em energia cinética (do movimento) na turbina, que aciona o gerador.

Resposta: B

09. I. Correta: a função do vapor é girar a turbina.II. Correta: veja o exercício anterior.III. Incorreta: o condensador resfria e não aquece.

Resposta: D

10. Como o trator roda mais com óleo de girassol, então libera mais energia.

Resposta: E

A

H = 1 mB

h

VA = 0

VB = 0

Page 3: 10006616 pro Aulas 23 e 24 - Energia · Transforma a energia potencial gravitacional da água na superfície da barragem de altura h ... veja o exercício ... sempre haverá conservação

OSG.: 100066/16

Resolução – Física I

11. A energia consumida é igual a energia potencial adquirida no salto.E Mg h J calpot = = ⋅ ⋅ ⇒ =80 10 0 4 76 2, , . 320

Fazendo a regra de três:100 g → 100 calM → 76,2M = 76,2 g

Resposta: C

12. Não existem exceções, sempre haverá conservação de energia. Princípio de Conservação da Energia.

Resposta: A

13.

Fra oMW

MWçã = =

⋅⋅

= ⋅ −500000

200000000000

5 10

2 102 5 10

5

116,

Resposta: B

14. As usinas hidrelétricas utilizam fontes renováveis.

Resposta: A

15. Antes de atingir a mola → Ema

= m · V2/2Depois de comprimir a molo e parar ( v = 0), quando a compressão é máxima → E

md = kx2/2–

Ema

= Emd

→ mV2/2 = kx2/2 → 4 x 100/2 = 10.000 · x2/2 → 4 x 100/2 = 10.000 · x2/2 → x = 0,2 m → x = 20 cm

Resposta: D

16. Energia potencial elástica, deformação do arco, e energia cinética, fl exa em movimento.

Resposta: D

17. I. Combustão (energia resultante do processo químico)II. A queda da parafi na (energia potencial gravitacional) ⇒ ÂIII. O movimento de oscilação da vela (energia cinética)

Resposta: A

18. O movimento dos quadris (energia cinética) gira o motor que por sua vez gira o gerador que a transforma em energia elétrica.

Resposta: A

19. I. Correta: a demanda aos domingos é 60% da capacidade total E 60% de 240 MW = 0,6 · 240 Demanda aos domingos = 144 MW.II. Cada turbina tem capacidade máxima de

240

2410= MW

Faltam 24 MW para completar 144 MW. Faltam 12 turbinas e a capacidade de 4 de cada uma é 2MW (20% da capacidade de uma turbina) Logo, 2 × 12 = 24 MW, o que precisava para completar 144.III. Correta: Quatorze com a capacidade máxima é 140 MW, e 40 por cento de uma turbina é 4MW, logo vai atingir os 144 MW que

precisamos.

Resposta: E

Page 4: 10006616 pro Aulas 23 e 24 - Energia · Transforma a energia potencial gravitacional da água na superfície da barragem de altura h ... veja o exercício ... sempre haverá conservação

OSG.: 100066/16

Resolução – Física I

20.

Resposta: C

Raul: 23/03/16 – Rev.: LSS10006616-pro-Aulas 23 e 24 - Energia