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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
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
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
OSG.: 100066/16
Resolução – Física I
20.
Resposta: C
Raul: 23/03/16 – Rev.: LSS10006616-pro-Aulas 23 e 24 - Energia