Esta lista de exercícios trata da energia cinética, uma forma de energia presente nos corpos em movimento.Publicado por: Rafael Helerbrock em Exercícios de Física Show
Questão 1 Determine o módulo da energia cinética associada ao movimento de um homem e sua motocicleta, cuja massa é igual a 350 kg e velocidade igual a 72 km/h. a) 75.000 J b) 150.000 J c) 10,5 J d) 70.000 J ver resposta Questão 2 Se um corpo permanece deslocando-se em movimento uniforme, podemos afirmar que: a) há realização de trabalho sobre o corpo. b) sua energia cinética permanece constante. c) sua energia cinética aumenta de maneira uniforme. d) sua energia cinética aumenta de acordo com o quadrado de sua velocidade. e) sua energia cinética diminui de acordo com o quadrado de sua velocidade. ver resposta Questão 3 Uma partícula de massa m se desloca com velocidade v. A partir de certo instante, essa partícula passa a se mover com o dobro dessa velocidade. Em relação à energia cinética dessa partícula, assinale a alternativa correta. a) A energia cinética da partícula é reduzida a um quarto de seu valor original. b) A energia cinética da partícula é reduzida oito vezes. c) A energia cinética da partícula torna-se quatro vezes maior que seu valor original. d) A energia cinética da partícula não se altera. e) A energia cinética da partícula aumenta em oito vezes. ver resposta Questão 4 Determine qual é a velocidade em que se move um corpo de 20 kg cuja energia cinética é igual a 400 J. a) √5 m/s b) √10 m/s c) 2√10 m/s d) 4√2 m/s ver resposta RespostasResposta Questão 1 Letra D. Para resolvermos o exercício, precisamos converter a velocidade, que está em quilômetros por hora, para metros por segundo (para isso, bastar dividirmos pelo fator 3,6). Em seguida, basta utilizar a fórmula da energia cinética.  voltar a questão Resposta Questão 2 Letra B. Se um corpo desenvolve um movimento uniforme, sua velocidade permanece constante, bem como sua energia cinética, uma vez que não há realização de trabalho sobre o corpo. voltar a questão Resposta Questão 3 Letra A. Para resolver esse exercício, é necessário lembrar que a energia cinética é uma grandeza proporcional ao quadrado da velocidade, portanto, reduzindo-se a velocidade à metade, a energia cinética será igual a um quarto de seu módulo original. Observe o cálculo: voltar a questão Resposta Questão 4 Letra C. Para responder ao exercício, vamos fazer uso da fórmula da energia cinética e substituir as informações fornecidas no enunciado; em seguida, para determinarmos a velocidade, vamos fatorar o número 40. Se quiser entender melhor como foi feito o cálculo para obtermos o resultado fatorado, acesse o nosso texto sobre fatoração (basta clicar no link da bio). voltar a questão Leia o artigo relacionado a este exercício e esclareça suas dúvidas A energia cinética é proporcional à velocidade ao quadrado. Portanto, quadruplicar a velocidade fará a energia cinética ficar 4^2 = 16 vezes maior. Resposta: D) (Não se esqueça de curtir esta resposta!) A energia cinética é proporcional à velocidade ao quadrado. Portanto, quadruplicar a velocidade fará a energia cinética ficar 4^2 = 16 vezes maior. Resposta: D) (Não se esqueça de curtir esta resposta!) Energia cinética de uma partícula é a energia que ela possui devido ao seu movimento em relação a um determinado referencial. Pode ser calculada pela seguinte expressão: $$$E_c = {m \cdot v^2 \over 2}E_c = {m \cdot v^2 \over 2}$$$ $$$E_cE_c$$$= energia cinética da partícula Energia potencial gravitacional de uma partícula é a energia que ela
possui devido a sua posição em relação a um determinado plano horizontal de referência. Pode ser calculada pela seguinte expressão: $$$E_p = m\cdot g \cdot hE_p = m\cdot g \cdot h$$$ $$$E_pE_p$$$ = energia potencial gravitacional partícula Observação Para calcularmos a energia potencial gravitacional de um corpo extenso a altura deve ser medida entre o centro de
massa do corpo e o plano horizontal de referência. Energia mecânica de um corpo é a soma da sua energia cinética com a sua energia potencial. $$$E_M = E_c + E_pE_M = E_c + E_p$$$ Unidade de energia A unidade de energia, no sistema internacional de unidades, recebe o nome de joule e é simbolizado pela letra J. Aplicação 1 – FUVEST – Um ciclista desce uma ladeira, com forte
vento contrário ao movimento. Pedalando vigorosamente, ele consegue manter a velocidade constante. Pode-se então afirmar que: (A) a sua energia cinética está aumentando. Gabarito: D. Como o ciclista desce, a sua energia potencial gravitacional diminui
e como a sua velocidade é constante a sua energia cinética permanece constante. Aplicação 2 – O que vai acontecer com a energia cinética de um carro se a sua velocidade dobrar? (A) Ficará 2 vezes maior. Gabarito: B. A energia cinética é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade. Sendo assim, se a velocidade dobrar
(mantendo constante a massa) a energia cinética do carro ficará quatro vezes maior. Aplicação 3 – FUVEST – Um homem sobe 3 andares de um edifício. Qual é a ordem de grandeza da variação de sua energia potencial gravitacional, em joules? (A) 10$$$_1_1$$$ Gabarito: D. A ordem de grandeza da variação da energia potencial gravitacional do homem poderia ser calculada com os seguintes dados: Massa = 100 kg, aceleração local da gravidade = 10 m/s$$$^2^2$$$ e variação de altura igual a 10 m. Aplicação 4 – Um motorista acelera o carro a partir do repouso até atingir a velocidade de 30 km/h. Para passar outro carro, o motorista acelera
até chegar à velocidade de 60 km/h. Comparada à variação de energia cinética para o carro ir de 0 a 30 km/h, a variação de energia cinética para o carro ir de 30 km/h até 60 km/h é: (A) a metade. Resposta: D. A energia cinética no repouso é igual a zero. $$$E_{C0}E_{C0}$$$ = 0. Seja v = 30 km/h. Sendo assim, a energia cinética na velocidade de 30 km/h seria:
$$$E_{C1} = {m \cdot v^2 \over 2}E_{C1} = {m \cdot v^2 \over 2}$$$ Na velocidade de 60 km/h teríamos: $$$E_{C2} = {m\cdot (2v)^2 \over 2} = {4m \cdot v^2 \over 2}E_{C2} = {m\cdot (2v)^2 \over 2} = {4m \cdot v^2 \over 2}$$$. A variação da energia cinética entre o repouso e a velocidade de 30 km/h seria: $$$E_{C1} = {m \cdot v^2 \over 2} - 0 = {m \cdot v^2 \over 2}E_{C1} = {m \cdot v^2 \over 2} - 0 = {m \cdot v^2 \over 2}$$$ A variação da energia cinética entre 30 km/h e 60 km/h seria: $$$E_{C1} = {4m \cdot v^2 \over 2} - {m \cdot v^2 \over 2} = {m \cdot v^2 \over 2} - 0 = {3m \cdot v^2 \over 2}E_{C1} = {4m \cdot v^2 \over 2} - {m \cdot v^2 \over 2} = {m \cdot v^2 \over 2} - 0 = {3m \cdot v^2 \over 2}$$$ Aplicação 5 – Um bloco de pequenas dimensões e massa 4,0 kg passa pelo ponto (1) com velocidade escalar de 2,0 m/s e desliza com atrito desprezível sobre o
trilho cujo perfil está representado na figura abaixo. Ao passar pelo ponto (2), localizado a 0,30 m do solo, sua velocidade escalar é de
6,0 m/s. Calcule a energia potencial gravitacional do ponto (1) em relação ao solo. Resposta: Como os atritos podem ser desprezados a energia mecânica se conserva. Assim: $$$E_{M1} = E_{M2}E_{M1} = E_{M2}$$$ $$$E_{C1} + E_{P1} = E_{C2} + E_{P2}E_{C1} + E_{P1} = E_{C2} + E_{P2}$$$ $$$m \cdot v^2{_1} + E_{P1} = m \cdot v^2{_2} + m\cdot g \cdot h^2m \cdot v^2{_1} + E_{P1} = m \cdot v^2{_2} + m\cdot g \cdot h^2$$$ Substituindo os valores, temos $$$E_{P1}E_{P1}$$$ = 76 joules Aplicação 6 – Uma pessoa, para abrir uma janela tipo guilhotina, levanta totalmente um dos painéis dessa janela, prendendo-o, então, por meio de uma trava de segurança. Os painéis são idênticos, medem 60 cm de altura e têm massa de 3,0 kg cada. Após certo tempo, a trava se rompe e o painel cai sobre o peitoril da janela. Despreze qualquer tipo de atrito. (A) Calcule a energia mínima necessária para levantar totalmente o painel a partir do peitoril. Resposta: A energia mínima é igual à energia
potencial gravitacional = m.g.h = 3,0×10×0,60 = 18 J. (B) Calcule a velocidade com que o painel atinge o peitoril após o rompimento da trava de segurança. $$$E_P = E_CE_P = E_C$$$ Substituindo os valores: $$$v = {m\over s}v = {m\over s}$$$ O que vai acontecer com a energia cinética de um carro se a sua velocidade do?A energia cinética é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade. Sendo assim, se a velocidade dobrar (mantendo constante a massa) a energia cinética do carro ficará quatro vezes maior.
Como saber se a energia cinética aumenta ou diminui?O Trabalho da resultante das forças agentes em um corpo, em determinado deslocamento, mede a variação de energia cinética ocorrida nesse deslocamento. - Se a resultante realiza um trabalho motor (τ > 0), a energia cinética aumenta. - Se a resultante realiza um trabalho resistente (τ < 0), a energia cinética diminui.
Qual e a energia cinética de um veículo?A Energia Cinética, Ec (kgf. m) do conjunto Carro (veículo + condutor) em movimento com velocidade constante é igual a sua massa multiplicada pelo quadrado da velocidade (m/s), e o resultado dividido por dois.
Quando uma pessoa desce uma escada com velocidade constante sua energia mecânica diminui?Resposta correta: d) A energia mecânica diminui, pois a energia cinética se mantém constante, mas a energia potencial gravitacional diminui. A energia cinética depende da massa e da velocidade, como não mudam, a energia cinética se mantém constante. A energia potencial diminui, pois, depende da altura.
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O que vai acontecer com a energia cinética de um carro se a sua velocidade for reduzida a um quarto do valor inicial?
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