Exercício sobre Energia Cinética e Energia Potencial com Gabarito QUESTÃO 01 (ENEM) O diagrama abaixo representa a energia solar que atinge ...
Exercício sobre Energia Cinética e Energia Potencial com Gabarito
QUESTÃO 01
(ENEM) O diagrama abaixo representa a energia solar que atinge a Terra e sua utilização na geração de eletricidade. A energia solar é responsável pela manutenção do ciclo da água, pela movimentação do ar, e pelo ciclo do carbono que ocorre através da fotossíntese dos vegetais, da decomposição e da respiração dos seres vivos, além da formação de combustíveis fósseis.
De acordo com o diagrama, a humanidade aproveita, na forma de energia elétrica, uma fração da energia recebida como radiação solar, correspondente a:
a) 4x10ˉ⁹
b) 2,5x10ˉ⁶
c) 3x10ˉ⁴
d) 2,5x10ˉ³
e) 4x10ˉ²
GABARITO.
QUESTÃO 02
(ENEM) No diagrama anterior estão representadas as duas modalidades mais comuns de usinas elétricas, as hidroelétricas e as termoelétricas. No Brasil, a construção de usinas hidroelétricas deve ser incentivada porque essas
I. utilizam fontes renováveis, o que não ocorre com as termoelétricas que utilizam fontes que necessitam de bilhões de anos para serem reabastecidos.
II. apresentam impacto ambiental nulo, pelo representante das águas no curso natural dos rios.
III. aumentam o índice pluviométrico da região de seca do Nordeste, pelo represamento de água.
Das três afirmações acima, somente:
a) I está correta.
b) II está correta.
c) III está correta.
d) I e II estão corretas.
e) II e III estão corretas.
GABARITO.
QUESTÃO 03
(ENEM) No Brasil, o sistema de transporte depende do uso de combustíveis fósseis e de biomassa, cuja energia é convertida em movimento de veículos. Para esses combustíveis, a transformação de energia química em energia mecânica acontece:
a) na combustão, que gera gases quentes para mover os pistões no motor.
b) nos eixos, que transferem torques às rodas e impulsionam o veículo.
c) na ignição, quando a energia elétrica é convertida em trabalho.
d) na exaustão, quando gases quentes são expelidos para trás.
e) na carburação, com a difusão do combustível no ar.
GABARITO.
(ENEM) No Brasil, o sistema de transporte depende do uso de combustíveis fósseis e de biomassa, cuja energia é convertida em movimento de veículos. Para esses combustíveis, a transformação de energia química em energia mecânica acontece:
a) na combustão, que gera gases quentes para mover os pistões no motor.
b) nos eixos, que transferem torques às rodas e impulsionam o veículo.
c) na ignição, quando a energia elétrica é convertida em trabalho.
d) na exaustão, quando gases quentes são expelidos para trás.
e) na carburação, com a difusão do combustível no ar.
GABARITO.
QUESTÃO 04
(ENEM) Energia é a grandeza mais importante da Física, pois está envolvida em boa parte dos fenômenos químicos, biológicos e físicos que ocorrem na natureza.
Isso fica evidente se repararmos que quase tudo que nos cerca está relacionado a transformações de energia: nos motores à combustão interna, energia química presente nos combustíveis é transformada em fotossíntese, os vegetais convertem energias luminosas em energia química (armazenadas em moléculas de glicose); nas usinas hidrelétricas, energia mecânica é transformada em energia elétrica e, nas usinas nucleares, isso é feito por meio de energia nuclear presente em átomos de elementos químicos pesados, como o urânio.
A respeito da grandeza energia, é correto afirmar:
a) Energia cinética é passível de armazenamento, ou seja, pode ser guardada por algum tempo em um certo estado de inatividade para ser usada depois.
b) Quando a velocidade de um móvel duplica, sua energia cinética também fica duas vezes maior.
c) Um corpo não pode possuir simultaneamente energia cinética e energia potencial.
d) A ordem de grandeza da variação da energia potencial gravitacional de um homem de porte médio ao descer 10 m de uma escada, que se encontra na posição vertical, é 10⁴ J. Considere ɡ = 10 m/s².
e) Quando um corpo é lançado no solo e, logo depois, acaba parando, pode-se dizer que houve perda de energia.
GABARITO.
(ENEM) Energia é a grandeza mais importante da Física, pois está envolvida em boa parte dos fenômenos químicos, biológicos e físicos que ocorrem na natureza.
Isso fica evidente se repararmos que quase tudo que nos cerca está relacionado a transformações de energia: nos motores à combustão interna, energia química presente nos combustíveis é transformada em fotossíntese, os vegetais convertem energias luminosas em energia química (armazenadas em moléculas de glicose); nas usinas hidrelétricas, energia mecânica é transformada em energia elétrica e, nas usinas nucleares, isso é feito por meio de energia nuclear presente em átomos de elementos químicos pesados, como o urânio.
A respeito da grandeza energia, é correto afirmar:
a) Energia cinética é passível de armazenamento, ou seja, pode ser guardada por algum tempo em um certo estado de inatividade para ser usada depois.
b) Quando a velocidade de um móvel duplica, sua energia cinética também fica duas vezes maior.
c) Um corpo não pode possuir simultaneamente energia cinética e energia potencial.
d) A ordem de grandeza da variação da energia potencial gravitacional de um homem de porte médio ao descer 10 m de uma escada, que se encontra na posição vertical, é 10⁴ J. Considere ɡ = 10 m/s².
e) Quando um corpo é lançado no solo e, logo depois, acaba parando, pode-se dizer que houve perda de energia.
GABARITO.
QUESTÃO 05
(ENEM) Uma pessoa foi colocar um prego numa parede e percebeu que ele esquentou após ser golpeado com o martelo. A explicação física para esse fenômeno é:
a) Houve, no instante do golpe, transferência da energia térmica, armazenada no martelo, para o prego.
b) Parte da energia térmica que o prego possuía, no instante instante anterior ao golpe foi liberada quando o martelo o atingiu.
c) Parte da energia cinética que o martelo possuía, no instante anterior ao golpe, foi transformada em energia térmica no prego.
d) Houve, no instante do golpe, transformação da energia potencial gravitacional do martelo em energia térmica no prego.
e) A força que o martelo aplica na cabeça do prego realiza trabalho resistente, provocando o aquecimento citado.
GABARITO.
(ENEM) Uma pessoa foi colocar um prego numa parede e percebeu que ele esquentou após ser golpeado com o martelo. A explicação física para esse fenômeno é:
a) Houve, no instante do golpe, transferência da energia térmica, armazenada no martelo, para o prego.
b) Parte da energia térmica que o prego possuía, no instante instante anterior ao golpe foi liberada quando o martelo o atingiu.
c) Parte da energia cinética que o martelo possuía, no instante anterior ao golpe, foi transformada em energia térmica no prego.
d) Houve, no instante do golpe, transformação da energia potencial gravitacional do martelo em energia térmica no prego.
e) A força que o martelo aplica na cabeça do prego realiza trabalho resistente, provocando o aquecimento citado.
GABARITO.
Atividade Energia Cinética com Gabarito
A atividade sobre Energia Cinética e Energia Potencial segue agora com questões sobre Energia Cinética para uma melhor compreensão dessa área; confira abaixo:
QUESTÃO 06
(FATEC) Um motorista conduzia seu automóvel de massa 2000 kg que trafegava em linha reta, com velocidade constante de 72 km/h, quando avistou uma carreta atravessada na pista.
Transcorreu 1 s entre o momento em que o motorista avistou a carreta e o momento em que acionou o sistema de freios para iniciar a frenagem, com desaceleração constante igual a 10 m/s².
Desprezando-se a massa do motorista, assinale a alternativa que apresenta, em joules, a variação da energia cinética desse automóvel, do início da frenagem até o momento de sua parada.
a) + 4,0.10⁵
b) + 3,0.10⁵
c) + 0,5.10⁵
d) – 4,0.10⁵
e) – 2,0.10⁵
GABARITO.
QUESTÃO 07
(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.
GABARITO.
QUESTÃO 08
Um objeto de massa 500 g possui energia cinética de 2 kJ. Determine a velocidade desse objeto em m/s.
Dado: Adote √10 = 3,16
a) 63,2
b) 50,4
c) 62,8
d) 36,6
e) 31,6
GABARITO.
QUESTÃO 09
Um motociclista desloca-se a 72 km/h em uma via retilínea. Em dado momento, a velocidade é alterada para 108 km/h. Sendo a massa do conjunto (moto + motociclista) 350 kg, determine a variação de energia cinética sofrida pelo motociclista.
a) 90 kJ
b) 107,5 kJ
c) 87,5 kJ
d) 97,5 kJ
e) 50 kJ
GABARITO.
QUESTÃO 10
(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
GABARITO.
QUESTÃO 11
(UDESC) Três homens, João, Pedro e Paulo, correm com velocidades horizontais constantes de 1,0 m/s, 1,0 m/s e 2,0 m/s respectivamente (em relação a O, conforme mostra a figura abaixo). A massa de João é 50 Kg, a de Pedro é 50 kg e a de Paulo é 60 Kg.
As energias cinéticas de Pedro e Paulo em relação a um referencial localizado em João são:
a) 0 J e 30 J
b) 25 J e 120 J
c) 0 J e 0 J
d) 100 J e 270 J
e) 100 J e 120 J
GABARITO.
QUESTÃO 12
(UFSC) Em um experimento semelhante aos realizados por Hertz, esquematizado na figura abaixo, um estudante de Física obteve o seguinte gráfico da energia cinética (E) máxima dos elétrons ejetados de uma amostra de potássio em função da frequência (f) da luz incidente.
Com base nas características do fenômeno observado e no gráfico, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
1) O valor da constante de Planck obtida a partir do gráfico é de aproximadamente 4,43 x 10-15eVs.
2) A função trabalho do potássio é maior que 2,17 eV.
4) Para frequências menores que 5,0 x 1014 Hz, os elétrons não são ejetados do potássio.
8) O potencial de corte para uma luz incidente de 6,0 x 1014 Hz é de aproximadamente 0,44 eV.
16) Materiais que possuam curvas de E (em eV) em função de f (em Hz) paralelas e à direita da apresentada no gráfico possuem função trabalho maior que a do potássio.
32) A energia cinética máxima dos elétrons emitidos na frequência de 6,5 x 1014 Hz pode ser aumentada, aumentando-se a intensidade da luz incidente.
GABARITO.
QUESTÃO 13
(UDESC) O peso de um objeto na Lua é igual a um sexto do seu peso na Terra. Considere este objeto movendo-se com velocidade V na Terra e movendo-se com a mesma velocidade V na Lua.
Assinale a alternativa que corresponde à razão entre a energia cinética do corpo na Terra e a energia cinética do corpo na Lua.
a) 1/6
b) 36
c) 6
d) 1
e) 1/36
GABARITO.
QUESTÃO 14
(UDESC) O gráfico abaixo, retirado do Relatório Global sobre o Estado da Segurança Viária 2012, elaborado pela Organização Mundial de Saúde, mostra a principal causa de morte de jovens entre 15 a 29 anos no mundo, no ano de 2012.
A partir do gráfico, fica evidente que a principal causa de mortes entre jovens de 15 a 29 anos são os acidentes de trânsito. Fisicamente, as mortes no trânsito se explicam, principalmente, devido:
a) à massa e à velocidade, uma vez que a energia mecânica absorvida nas colisões se deve sobretudo à parcela cinética, que depende igualmente dessas duas grandezas.
b) à massa e à velocidade, uma vez que a quantidade de movimento transferida nas colisões é diretamente proporcional a essas duas grandezas.
c) à massa, pois quanto maior essa grandeza, maior é o impulso recebido pelo corpo em uma colisão.
d) às altas velocidades, uma vez que a energia mecânica absorvida nas colisões se deve especialmente à parcela cinética, que depende do quadrado da velocidade.
e) à massa, pois a força de impacto produzida por um objetivo massivo é maior que a produzida por um objetivo com alta velocidade.
GABARITO.
QUESTÃO 15
(UFRGS) A figura (i) esquematiza a trajetória de duas partículas, 1 e 2, em rota de colisão inelástica, a ocorrer no ponto P; a figura (ii) representa cinco possibilidades de trajetória do centro de massa do sistema após a colisão.
As massas e módulos das velocidades das partículas 1 e 2 são, respectivamente, m e 2v0, e 2m e v0.
Sendo a colisão perfeitamente inelástica, o módulo da velocidade final das partículas é:
a) 4v0senθ.
b) 4v0cosθ.
c) v0tanθ.
d) (4/3)v0senθ.
e) (4/3)v0cosθ.
GABARITO.
QUESTÃO 16
(UFRGS) Uma partícula de 2 kg está inicialmente em repouso em x = 0 m. Sobre ela atua uma única força F que varia com a posição x, conforme mostra a figura abaixo.
Os valores da energia cinética da partícula, em J, quando ela está em x = 2 m e em x = 4 m, são, respectivamente:
a) 0 e 12.
b) 0 e 6.
c) 6 e 0.
d) 6 e 6.
e) 6 e 12.
GABARITO.
QUESTÃO 17
(UFRGS) Na figura abaixo, está representada a trajetória de um projétil lançado no campo gravitacional terrestre, com inclinação ø em relação ao solo.
A velocidade de lançamento é v0 = v0x + v0y, onde v0x e v0y são, respectivamente, as componentes horizontal e vertical da velocidade v0.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Considerando a energia potencial gravitacional igual a zero no solo e desprezando a resistência do ar, as energias cinética e potencial do projétil, no ponto mais alto da trajetória, valem, respectivamente, ........ e ........ .
a) zero - mv0² / 2
b) zero - mv0x² / 2
c) mv0² / 2 - mv0y² / 2
d) mv0x² / 2 - mv0y² / 2
e) mv0y² / 2 - mv0x² / 2
GABARITO.
Atividade sobre Energia Potencial com Gabarito
Para finalizar a atividade sobre Energia Cinética e Energia Potencial vamos para últimas questões com foco em Energia Potencial; confira:
QUESTÃO 18
Um vaso de 2,0kg está pendurado a 1,2m de altura de uma mesa de 0,4m de altura. Sendo g = 10m/s², determine a energia potencial gravitacional do vaso em relação à mesa e ao solo.
GABARITO.
QUESTÃO 19
(FUVEST) No rótulo de uma lata de leite em pó lê-se “valor energético: 1509kj por 100g (361kcal)”. Se toda energia armazenada em uma lata contendo 400g de leite fosse utilizada para levantar um objeto de 10kg, a altura máxima atingida seria de aproximadamente (g = 10m/s²)
GABARITO.
QUESTÃO 20
Uma mola é deslocada 10cm da sua posição de equilíbrio; sendo a constante elástica desta mola equivalente à 50N/m, determine a energia potencial elástica associada a esta mola em razão desta deformação.
GABARITO.
QUESTÃO 21
Um bloco de massa igual a 1kg encontra-se preso sobre uma mola vertical que está deformada 10cm com relação à sua posição de equilíbrio. Após o bloco ser solto, ele é arremessado verticalmente para cima. Sendo o sistema livre de forças dissipativas e a constante elástica da mola equivalente à 50N/m, determine a altura máxima que o bloco alcançará em cm.
(obs.: considere a massa da mola desprezível).
GABARITO.
QUESTÃO 22
Em um campo elétrico com carga elétrica puntiforme igual a 4μC, a mesma é transportada de um ponto P até um ponto muito distante, tendo as forças elétricas realizado um trabalho de 8 J.
Determine:
a) a energia potencial elétrica de q em P.
b) o potencial elétrico do ponto P.
GABARITO.
QUESTÃO 23
No campo elétrico criado por uma carga Q puntiforme de 4.10-6, determine:
a) o potencial elétrico situado a 1m da carga Q.
b) a energia potencial elétrica adquirida por uma carga elétrica puntiforme, cujo valor é 2 .10-10, quando colocada no ponto P. O meio é o vácuo (k = 9 .10 N.m²/C²)
GABARITO.
QUESTÃO 24
(UNB) Uma carga pontual Q, cria no vácuo, a uma distância r, um potencial de 200 volts e um campo elétrico de intensidade igual a 600 N/C. Quais os valores de r e Q? (Dado k = 9 .109 N.m²/C²).
GABARITO.
QUESTÃO 25
Considere uma carga puntiforme Q, positiva, fixa no ponto O, e os pontos A e B, como mostra a figura:
Sabe-se que os módulos do vetor campo elétrico e do potencial elétrico gerados pela carga Q no ponto A são respectivamente, E e V. Nessas condições, os módulos dessas grandezas no ponto B são, respectivamente:
a) 4E e 2V
b) 2E e 4V
c) E e V
2 2
d) E e V
2 4
e) E e V
4 2
GABARITO.
