Questões de Concurso sobre Trabalho e Energia

Dois fios inextensíveis, paralelos, idênticos e de massas desprezíveis suspendem um bloco regular de massa 10 kg formando um pêndulo vertical balístico, inicialmente em repouso. Um projetil de massa igual a 100 g, com velocidade horizontal, penetra e se aloja no bloco e, devido ao choque, o conjunto se eleva a uma altura de 80 cm, conforme figura abaixo. Considere que os fios permaneçam sempre paralelos. A velocidade do projetil imediatamente antes de entrar no bloco é

Dados: despreze a resistência do ar e considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s².

Desenho Ilustrativo Fora de Escala

Uma força $\bar{F}$ =(ax - 2,00x³)$\hat{i}$N está agindo sobre uma partícula enquanto a partícula se desloca ao longo de um eixo x, com $\bar{F}$em newtons, x em metros e sendo a uma constante. Em x = 0, a energia cinética da partícula é de 20 J e, em x = 2 m, é de 16 J.

Com base nessa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta o valor da constante a.

Uma força , com x em metros,age sobre uma partícula, alterando somente a sua energia cinética.

Com base nesse caso hipotético, o trabalho, em Joule, realizado sobre a partícula quando ela se desloca das coordenadas (3 m, 4 m) para as coordenadas (4 m, 0 m) é igual a

Um capacitor, cuja capacitância é 3,6 $\mu$F,é carregado com uma carga de 9,0 $\mu$C.

Qual é a energia potencial elétrica, em joules, armazenada nesse capacitor?

Analise a figura abaixo.

Na figura acima, a linha pontilhada mostra a trajetória plana de uma partícula de carga -q = -3 ,0 C que percorre 6, 0 metros, ao se deslocar do ponto A, onde estava em repouso, até o ponto B, onde foi conduzida novamente ao repouso. Nessa região do espaço, há um campo elétrico conservativo, cujas superfícies equipotenciais estão representadas na figura. Sabe-se que, ao longo desse deslocamento da partícula, atuam somente duas forças sobre ela, onde uma delas é a força externa, F_ext. Sendo assim, qual o trabalho, em quilojoules, realizado pela força F_ext no deslocamento da partícula do ponto A até o ponto B?

Duas pessoas de mesmo peso decidem subir uma montanha. Tiago escolhe uma trilha curta e íngreme, enquanto Mônica escala por uma via longa e bem suave. No cume da montanha, eles discutem sobre quem ganhou mais energia potencial gravitacional.

Sobre esse fato, assinale a alternativa CORRETA.

Em um sistema de referência xyz, uma massa puntiforme tem energia potencial dada por U(x, y, x)=1x+1y+1z. A força atuante nessa partícula é

Com os alunos do Ensino Fundamental, o Professor poderá apresentar a seguinte definição:

“...quantidade de trabalho (ou energia de uma força) efetuado por unidade de tempo, o que equivale à velocidade de mudança de energia num sistema ou ao tempo despendido para realizar um trabalho, ou seja, a energia total dividida pelo tempo.”

No contexto da Física, o fragmento acima conceitua:

Sobre uma corda de densidade linear de massa $\mu$ = 20,0 g/m passa a onda descrita por y(x,t) = (0,0050) cos($\pi$x – 10 $\pi$t) (unidades SI).

A energia cinética máxima que um elemento de comprimento l = 0,50 cm dessa corda vai ter durante a passagem da onda é dada, em micro-joule = 1,0 ×10^-6 J, por

Em um teste de aceleração, um determinado automóvel, cuja massa total é igual a 1000kg, teve sua velocidade alterada de 0 a 108km/h, em 10 segundos, Nessa situação, pode-se afirmar que a força resultante que atuou sobre o carro e o trabalho realizado por ela valem, respectivamente:

A uma pressão P e temperatura T,n moles de gás ideai realizam uma expansão isotérmica reversível passando de um volume inicial V₁ para um volume final $\frac{3V_1}{2}$ Se 2n moles do mesmo gás, a uma pressão P e temperatura $\frac{T}{4}$ realizam outra expansão isotérmica, passando de um volume inicial V₁ a um volume final V_f, e o trabalho realizado nas duas transformações foi o mesmo, então o quociente $\frac{V_f}{V_1}$ é igual a

Para demonstrar o processo de transformação de energia mecânica em elétrica, um estudante constrói um pequeno gerador utilizando:

• um fio de cobre de diâmetro D enrolado em N espiras circulares de área A;

• dois ímãs que criam no espaço entre eles um campo magnético uniforme de intensidade B; e

• um sistema de engrenagens que lhe permite girar as espiras em torno de um eixo com uma frequência f.

Ao fazer o gerador funcionar, o estudante obteve uma tensão máxima V e uma corrente de curto-circuito i.

Para dobrar o valor da tensão máxima V do gerador mantendo constante o valor da corrente de curto i, o estudante deve dobrar o(a)

Considere a figura abaixo, em que temos a representação de uma simulação virtual sobre as transformações de energia.

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Disponível em <https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/energy-forms-and-changes>.

Acesso em: 04 ago. 2017.

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Considere:

1. a variação de temperatura dos 100 g de água contidos no recipiente foi medida no termômetro em 2°C;
2. o calor específico da água igual a 1 cal/g°C;
3. a temperatura ambiente de 27°C ou 300 K.

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Sabendo que a chama fornece à chaleira uma energia de 1000 cal e que o gerador é ideal, assinale a opção que indica, corretamente, todas as transformações de energia.

Para puxar um carrinho de 60 kg num piso sem atrito, um operário aplica uma força constante de 300 N, formando um ângulo de 60° com a horizontal. Se o carrinho se desloca 5 m em linha reta, os trabalhos executados sobre o caixote pelo operário, pelo peso do caixote e pela força normal exercida pelo piso sobre o caixote, valem, respectivamente,

Uma força aplicada em um corpo realiza um trabalho quando produz um deslocamento no corpo. Quando uma força tem direção oposta ao movimento, o trabalho realizado é negativo.

Um bloco de massa igual a 1,5 kg é lançado sobre uma superfície horizontal plana com atrito com uma velocidade inicial de 6 m/s em t₁= 0 s. Ele percorre uma certa distância, numa trajetória retilínea, até parar completamente em t₂=5s, conforme o gráfico abaixo.

O valor absoluto do trabalho realizado pela força de atrito sobre o bloco é

Uma força realiza trabalho de 40 J, atuando sobre um corpo na mesma direção e no mesmo sentido do seu deslocamento. Sabendo que o deslocamento é de 10 m, a intensidade da força aplicada é igual a:

A incerteza ΔE na energia de um estado ocupado de um sistema durante um intervalo de tempo Δt é dada pela equação ΔE⋅Δt ≥ ℏ.

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Esse princípio significa:

Uma partícula está submetida a uma força dada pela seguinte expressão:

F(x) = A.(X – 1), onde F(x) é a força dada em newtons, X é a posição da partícula em metros e A é uma constante. Podemos afirmar que o trabalho realizado por esta força entre as posições X = 0 e X = 6m vale:

Um ponto material de massa $m$ move-se em um plano vertical numa circunferência S, de centro O e raio R=1m, cujo ponto ais alto é A. Esse ponto material está na extremidade livre de uma mola que obedece a lei de Hook, tem constante elástica k e seu comprimento natural é de 2 metros. A outra extremidade dessa mola está fixa no ponto A de S. As únicas forças que agem no ponto material são a força peso e a força elástica da mola, e, no instante inicial, ele está em repouso num ponto P de S tal que o ângulo OÂP é 60º. Se a aceleração da gravidade no local é g, a velocidade do ponto material, ao passar pelo ponto de S diametralmente oposto a A, tem módulo