ENERGIA MECÂNICA EXERCÍCIOS RESOLVIDOS UFRGS - REGESD

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CURSO: LICENCIATURA EM BIOLOGIA

DISCIPLINA DE FENÔMENOS FÍSICOS

PROFESSOR: JOSÉ ARTHUR

ALUNO: VILSON ANTÔNIO ARRUDA (0178662)

REGESD - UFRGS

Exercícios para POSTAR
AINDA NÃO CORRIGIDOS

01) Complete as lacunas abaixo:
a) Todo corpo em movimento possui energia CINÉTICA. Quanto maior a velocidade do corpo MAIOR será sua energia cinética. Quanto maior a massa do corpo MAIOR será sua energia cinética. A energia cinética é proporcional ao QUADRADO da velocidade.

b) Um corpo largado de uma certa altura em relação a superfície da Terra, entra em movimento; isto porque o corpo armazena uma forma de energia denominada energia POTENCIAL GRAVITACIONAL. Quanto maior a altura em relação ao nível de referência (superfície da Terra), MAIOR será a energia potencial gravitacional. Quanto maior a massa do corpo MAIOR será a energia potencial gravitacional. Quanto maior o campo gravitacional(g), MAIOR será a energia potencial gravitacional. Um corpo preso a uma mola deformada (comprimida ou distendida) sente a ação de uma força denominada força ELÁSTICA. Quanto maior a deformação sofrida pela mola MAIOR será a força elástica. Quanto maior a constante elástica da mola, MENOR será a força elástica. Se um corpo está preso a uma mola deformada, quando largado, entra em movimento; isto porque a mola armazena uma forma de energia denominada energia POTENCIAL ELÁSTICA. Quanto maior a deformação sofrida pela mola MAIOR será sua energia potencial elástica. Quanto maior a constante elástica da mola MAIOR será a energia potencial elástica.

c) Definimos energia mecânica como a SOMA da energia cinética e a ENERGIA POTENCIAL. Se o sistema for isento de forças de atrito, a energia mecânica é CONSERVADA. Este é o princípio da CONSERVAÇÃO da energia mecânica.

d) A grandeza física que nos informa sobre a variação da energia de um corpo chama-se TRABALHO. Uma força realiza trabalho quando promove um DESLOCAMENTO. Se o trabalho realizado por uma força for positivo ele é denominado de trabalho MOTOR e se for negativo será denominado de trabalho RESISTENTE. O trabalho realizado por uma força é igual à variação da ENERGIA CINÉTICA do corpo.

e) A grandeza física que nos informa a rapidez na transformação de energia ou a rapidez na realização do trabalho é denominada POTÊNCIA. Quanto maior trabalho realizado num certo intervalo de tempo MAIOR é a potência. Quanto maior o tempo para a realização de certo trabalho, MENOR é a potência. Denomina-se força conservativa, aquela cujo trabalho realizado INDEPENDENTE da trajetória seguida pelo corpo. As forças gravitacionais, elásticas e elétricas são denominadas forças CONSERVATIVAS. A força de atrito NÃO conservativa, pois o trabalho realizado DEPENDE da trajetória.

02) Uma pessoa caminha horizontalmente, carregando uma mala. A mala pesa 70 N. Qual o trabalho realizado pela força-peso, se o deslocamento horizontal foi de 20 metros?
RESPOSTA:
Peso da mala (Força) (F) : 70 N
Trabalho (ﺡ):
Deslocamento (d): 20 m
ﺡ = F . d = 70 . 20 = 1400 J (Joule)

03) Um sorveteiro empurra seu carrinho, cuja massa é igual a 40 Kg, aplicando-lhe uma força horizontal de 30 N e deslocando-o por 100 metros. Qual o trabalho realizado pelo sorveteiro? (Despreze o trabalho da força de atrito).
RESPOSTA:
Força (F) = 30 N
Deslocamento (d) = 100 m
Trabalho (ﺡ) = ?
ﺡ = F . d = 30 . 100 = 3000 J (joule)

04) Numa “montanha-russa”, um carrinho com 300 kg de massa é abandonado do repouso de um ponto A, que está a 5,0 m de altura. Supondo que o atrito seja desprezível, pergunta-se:
m = 300 kg h = 5 m Ep → Ec mgh = m.v2 / 2

a) O valor da velocidade do carrinho no ponto B.
V = ?
mgh= mV2 / 2 = V2 = 2gh VB = √2 . 10 . 5 = √ 100 = 10 m/s

b) A energia cinética do carrinho no ponto C, que está a 4,0 m de altura.
Ec = ?
Ecc = EpA - Epc
Ecc = mg (hA – hc) = 300 . 10 (5 – 4) = 3000 J
Ec = 3000 J

05) Um garoto pratica “skate” descendo uma rampa curva. No alto da rampa ele começa o seu movimento com energia potencial igual a 740 J e energia cinética igual a zero. Quando ele atinge a base da rampa ele apresenta 460 J de energia cinética e zero de energia potencial. Pergunta-se:
1. A energia mecânica do sistema se conserva?
NÃO, porque perdeu energia ao longo do deslocamento.

2. De quanto variou a energia interna do sistema?
460 ≠ 740 Efinal - Einicial = 460 J – 740 J = - 280 J

3. A energia total do sistema se conservou?
NÃO, porque chegou ao final do deslocamento com uma energia negativa