Conservação de Energia Mecânica

Escola Estadual de Ensino Médio Emílio Nemer
Ensino: Médio
Disciplina: FÍSICA
Série: 2º Turma:
Turno: Mat./ vesp.
Nome do Aluno: ____________________________________________
Professor: Diogo
de Azevedo Lima
Data: ___/___/2013
“Tentar algo e fracassar é, pelo menos aprender. Mas, não fazer a tentativa é sofrer a inestimável perda do que poderia ter sido”.
(Chester Barnard)
EXEMPLO 01: (Fuvest-SP) 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 os atritos sejam desprezíveis e
que g = 10 m/s2, calcule:
1) (PUCSP – 2002) O coqueiro da
figura tem 5m de altura em relação ao
chão; e a cabeça do macaco está a
0,5m do solo. Cada coco, que se
desprende do coqueiro, tem massa
200g e atinge a cabeça do macaco
com 7J de energia cinética. A
quantidade de energia mecânica
dissipada na queda é:
a) 9 J
b) 7 J
c) 2 J
d) 9000 J
e) 2000 J
2) (PUC SP – 2003) A figura mostra o perfil de uma
montanha russa de um parque de diversões.
a) o valor da velocidade do carrinho no ponto B;
b) a energia cinética do carrinho no ponto C, que
está a 4,0 m de altura.
Respostas: a) 10 m/s; b) 3,0 kJ
24 m
EXEMPLO 02: No arranjo experimental da figura,
desprezam-se o atrito e o efeito do ar:
O bloco (massa de 4,0 kg), inicialmente em
repouso, comprime a mola ideal (constante elástica
de 3,6 · 103 N/m) de 20 cm, estando apenas
encostado nela. Largando-se a mola, esta distendese impulsionando o bloco, que atinge a altura
máxima h.
Adotando |g| = 10 m/s2, determine:
a) o módulo da velocidade do bloco imediatamente
após desligar-se da mola;
b) o valor da altura h.
Respostas: a) 6,0 m/s; b) 1,8 m
EXEMPLO 03: Um garoto de massa 40 kg parte do
repouso de uma altura de 10 m, desliza ao longo de
um tobogã e atinge a parte mais baixa com
velocidade de 5,0 m/s:
4m
O carrinho é levado até o ponto mais alto por uma
esteira, atingindo o ponto A com velocidade que pode
ser considerada nula. A partir desse ponto, inicia seu
movimento e ao passar pelo ponto B sua velocidade é de
10 m/s. Considerando a massa do conjunto
carrinho+passageiros como 400 kg, pode-se afirmar
que o módulo da energia mecânica dissipada pelo
sistema foi de.
a) 96 000 J
d) 9 600 J
b) 60 000 J
e) 6 000 J
c) 36 000 J
3) (UNESP – 1993) Um bloco de massa m desliza sem
atrito sobre a superfície indicada na figura a seguir.
Se g é a aceleração da gravidade, a velocidade mínima
v que deve ter para alcançar a altura h é:
Resposta: Ed = 3500 J
Admitindo a aceleração da gravidade igual a 10
m/s2, calcule a energia mecânica dissipada pela
força de atrito, durante a descida do garoto.
4) (UFMG – 1995) Um esquiador de massa m = 70 kg
parte do repouso no ponto P e desce pela rampa
mostrada na figura. Suponha que as perdas de energia
por atrito são desprezíveis e considere g = 10 m/s².
A energia cinética e a velocidade do esquiador quando
ele passa pelo ponto Q, que está 5,0m abaixo do ponto
P, são respectivamente,
do atrito e adota-se g = 10 m/s2.
da mola vale, em metros,
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
50 J e 15m/s.
350 J e 5,0m/s.
700 J e 10m/s.
3,5×10³ J e 10m/s.
3,5×10³ J e 20m/s
5) (FUVEST – 1997) Uma pedra com massa m = 0,10 kg
é lançada verticalmente para cima com energia
cinética EC = 20 joules. Qual a altura máxima atingida
pela pedra?
a) 10 m
c) 20 m
e) 0,2 m
b) 15 m
d) 1 m
6) (FEI – 1996) Um corpo de massa 0,5 kg está na
posição A da figura onde existe uma mola de
constante elástica K = 50 N/m comprimida em 1m.
Retirando-se o pino, o corpo descreve a trajetória ABC
contida em um plano vertical. Desprezando-se o
trabalho de atrito, qual é a altura máxima que o corpo
consegue atingir?
a) hC = 6m
b) hC = 9m
c) hC = 10m
d) hC = 12m
e) hC = 15m
7) (FAAP – 1997) Um carrinho de massa m = 4 Kg e
velocidade de 6 m/s choca-se com uma mola de
constante elástica k = 100 N/m. Desprezando-se o
atrito e a resistência do ar, a máxima compressão da
mola ao ser comprimida pelo carrinho é:
a)
b)
c)
d)
e)
1,2 m
0,12 m
0,012 m
12 m
outro valor
A máxima compressão
0,80
0,40
0,20
0,10
0,05
10) 29. (PUC CAMPINAS – 1996) Um corpo de massa
0,30 kg é seguro encostado a uma mola de constante
elástica 400N/m, comprimindo-a de 20 cm. Abandonado
o sistema, a mola impulsiona o corpo que sobe por
uma pista sem atrito.
Se a aceleração local da gravidade é de 10 m/s2 , podese afirmar que o corpo:
a) retorna de um ponto entre A e B.
b) retorna de um ponto entre B e C.
c) retorna de um ponto entre C e D.
d) retorna de um ponto além de D.
e) não chega ao ponto A.
11) Um corpo de 2,5 Kg é empurrado contra uma mola
cuja constante elástica é 500 N / m, comprimindo-a 20
cm. Ele é liberado e a mola o projeta ao longo de uma
superfície lisa e horizontal que termina numa rampa
inclinada de 45º , conforme a figura. (Dado: g = 10
m/s²). A altura atingida pelo corpo na rampa é de:
a) 10 cm
b) 20 cm
c) 30 cm
d) 40 cm
e) 50 cm
QUESTÃO DO ENEM
(Enem 2005) Observe a situação descrita na tirinha a
seguir.
8) (UNIRIO – 1997) A figura a seguir representa um
carrinho de massa m se deslocando sobre o trilho de
uma montanha russa num local onde a aceleração
da gravidade é g = 10 m/s2. Considerando que a energia
mecânica do carrinho se conserva durante o movimento
e, em P, o módulo de sua velocidade é 8,0 m/s,
teremos no ponto Q uma velocidade de módulo igual a:
a)
b)
c)
d)
e)
5,0 m/s
4,8 m/s
4,0 m/s
2,0 m/s
Zero.
9) (FATEC – 2002) Um bloco de massa 0,60 kg é
abandonado, a partir do repouso, no ponto A de
uma pista no plano vertical. O ponto A está a 2,0 m de
altura da base da pista, onde está fixa uma mola de
constante elástica 150 N/m. São desprezíveis os efeitos
Assim que o menino lança a flecha, há transformação de
um tipo de energia em outra. A transformação, nesse
caso, é de energia
A) potencial elástica em energia gravitacional.
B) gravitacional em energia potencial.
C) potencial elástica em energia cinética.
D) cinética em energia potencial elástica.
E) gravitacional em energia cinética.