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Energia Potencial Gravitacional e Elástica

Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Energia Potencial Gravitacional e Elástica com questões de Vestibulares.

Confira as videoaulas, teoria e questões sobre: Trabalho e Energia.





1. (Fuvest) No desenvolvimento do sistema amortecedor de queda de um elevador de massa m, o engenheiro projetista impõe que a mola deve se contrair de um valor máximo d, quando o elevador cai, a partir do repouso, de uma altura h, como ilustrado na figura a seguir. Para que a exigência do projetista seja satisfeita, a mola a ser empregada deve ter constante elástica dada por

Note e adote:

Forças dissipativas devem ser ignoradas;

A aceleração local da gravidade é g.

  1. 2mg(h + d) / d²
  2. 2mg(h – d)/d²
  3. 2mgh/d²
  4. mgh/d
  5. mg/d

2. (Acafe–SC) Após uma cirurgia no ombro comumente o médico indica exercícios fisioterápicos para o fortalecimento dos músculos. Esses, por sua vez, podem ser realizados com auxílio de alguns equipamentos, como bolas, pesos e elásticos. Considere um exercício realizado com a ajuda do elástico em que o paciente deve puxá-lo até seu corpo e depois soltá-lo lentamente. A figura abaixo ilustra a posição do paciente.

Considerando o exposto, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir.

Quando o paciente puxa o elástico, fornece energia para ele, que a armazena na forma de ___________. A força aplicada pelo elástico na mão do paciente é uma força __________ e __________.

  1. energia potencial elástica - constante - conservativa.
  2. energia potencial gravitacional - constante - não conservativa.
  3. energia potencial elástica - variável - conservativa.
  4. energia potencial gravitacional - variável - não conservativa.

3. (FUND. CARLOS CHAGAS) Uma mola elástica ideal, submetida a ação de uma força de intensidade F = 10N, está deformada de 2,0 cm. A energia elástica armazenada na mola é de:

  1. 0,10J
  2. 0,20J
  3. 0,50J
  4. 1,0J
  5. 2,0J

04. (FUVEST - adaptada) 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)

  1. h = 50,37km
  2. h = 71,36km
  3. h = 61,37km
  4. h = 60,36km
  5. h = 70,36km

05. (UNICAMP) Andar de bondinho no complexo do Pão de Açúcar no Rio de Janeiro é um dos passeios aéreos urbanos mais famosos do mundo. Marca registrada da cidade, o Morro do Pão de Açúcar é constituído de um único bloco de granito, despido de vegetação em sua quase totalidade e tem mais de 600 milhões de anos.

O passeio completo no complexo do Pão de Açúcar inclui um trecho de bondinho de aproximadamente 540 m, da Praia Vermelha ao Morro da Urca, uma caminhada até a segunda estação no Morro da Urca, e um segundo trecho de bondinho de cerca de 720 m, do Morro da Urca ao Pão de Açúcar. A velocidade escalar média do bondinho no primeiro trecho é v1 = 10,8 km/h e, no segundo, é v2 = 14,4 km/h. Supondo que, em certo dia, o tempo gasto na caminhada no Morro da Urca somado ao tempo de espera nas estações é de 30 minutos, o tempo total do passeio completo da Praia Vermelha até o Pão de Açúcar será igual a:

  1. 33 min.
  2. 36 min.
  3. 42 min.
  4. 50 min.

06. (FATEC) Um bloco de massa 0,60kg é abandonado, a partir do repouso, no ponto A de uma pista no plano vertical. O ponto A está a 2,0m de altura da base da pista, onde está fixa uma mola de constante elástica 150 N/m. São desprezíveis os efeitos do atrito e adota-se g=10m/s². A máxima compressão da mola vale, em metros:

  1. 0,80
  2. 0,40
  3. 0,20
  4. 0,10
  5. 0,05

07. (UPE) Considere um bloco de massa m ligado a uma mola de constante elástica k = 20 N/m, como mostrado na flgura a seguir. O bloco encontra-se parado na posição x = 4,0 m. A posição de equilíbrio da mola é x = 0.

O gráflco a seguir indica como o módulo da força elástica da mola varia com a posição x do bloco.

O trabalho realizado pela força elástica para levar o bloco da posição x = 4,0 m até a posição x = 2,0, em joules, vale

  1. 120
  2. 80
  3. 40
  4. 160
  5. -80

08. (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:

  1. 1,12 m.
  2. 1,25 m.
  3. 2,5 m.
  4. 3,75 m.
  5. 5 m.

09. (UEG) Em um experimento que valida a conservação da energia mecânica, um objeto de 4,0 kg colide horizontalmente com uma mola relaxada, de constante elástica de 100 N/m. Esse choque a comprime 1,6 cm. Qual é a velocidade, em m/s, desse objeto antes de se chocar com a mola?

  1. 0,02
  2. 0,40
  3. 0,08
  4. 0,13

10. (Anhembi Morumbi) Considere um ônibus espacial, de massa aproximada 1,0 x 105 kg, que, dois minutos após ser lançado, atingiu a velocidade de 1,34 x 103 m/s e a altura de 4,5.104 m. Sabendo que a aceleração gravitacional terrestre vale 10 m/s² , é correto afirmar que, naquele momento, as energias cinética e potencial, aproximadas, em joules, desse ônibus espacial, em relação ao solo, eram, respectivamente,

  1. 3,0 X 1010 e 9,0 X 1010
  2. 9,0 X 1010 e 4,5 X 1010
  3. 9,0 X 1010 e 3,0 X 1010
  4. 3,0 X 1010 e 4,5 X 1010
  5. 4,5 X 1010 e 3,0 X 1010

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