Lista_Fisica_Extra_9o_ano_Etapa_02

LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
Obs: As questões em amarelo são classificadas como “Questões de Aprofundamento”
e não serão cobradas em avaliações regulares.
1. (Puccamp 2016) Grandezas físicas são variáveis de um objeto ou de uma situação
que podem ser medidas. Algumas dessas grandezas são relacionadas entre si de forma
que podemos aplicar uma regra de proporção entre elas.
Há apenas grandezas físicas em:
a) volume, velocidade, cor e deslocamento.
b) força, tempo, pressão e forma.
c) velocidade, aceleração, deslocamento e potência.
d) tempo, temperatura, odor e quantidade de calor.
e) energia, trabalho, aceleração e sabor.
2. (Unicamp 2016) Músculos artificiais feitos de nanotubos de carbono embebidos em
cera de parafina podem suportar até duzentas vezes mais peso que um músculo natural
do mesmo tamanho. Considere uma fibra de músculo artificial de 1mm de
comprimento, suspensa verticalmente por uma de suas extremidades e com uma massa
de 50 gramas pendurada, em repouso, em sua outra extremidade. O trabalho realizado
pela fibra sobre a massa, ao se contrair 10%, erguendo a massa até uma nova posição de
repouso, é
Se necessário, utilize g  10 m / s2.
a) 5  103 J.
b) 5  104 J.
c) 5  105 J.
d) 5  106 J.
3. (Fuvest 2016) A escolha do local para instalação de parques eólicos depende, dentre
outros fatores, da velocidade média dos ventos que sopram na região. Examine este
mapa das diferentes velocidades médias de ventos no Brasil e, em seguida, o gráfico da
potência fornecida por um aerogerador em função da velocidade do vento.
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De acordo com as informações fornecidas, esse aerogerador poderia produzir, em um
ano, 8,8 GWh de energia, se fosse instalado no
Note e adote:
1 GW  109 W
1 ano  8.800 horas
a) noroeste do Pará.
b) nordeste do Amapá.
c) sudoeste do Rio Grande do Norte.
d) sudeste do Tocantins.
e) leste da Bahia.
4. (Uece 2016) Um estudo realizado pela Embrapa Agrobiologia demonstrou que a
produção do etanol de cana-de-açúcar tem um balanço energético em torno de 9 : 1, o
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que significa que, para cada unidade de energia fóssil consumida durante o processo
produtivo, são geradas nove unidades de energia renovável na forma de etanol. Sobre
essa energia, é correto afirmar que houve, durante o processo de produção do etanol,
a) conversão entre diversas formas de energia, principalmente química.
b) criação de energia química do etanol.
c) conversão de energia térmica contida na cana-de-açúcar em energia química do
etanol.
d) transformação de energia mecânica da cana-de-açúcar em energia térmica do etanol.
5. (G1 - cftmg 2016) A figura abaixo mostra três objetos de massas m1, m2 e m3 ,
suspensos por fios inextensíveis de massa desprezível que oscilam livremente. Os
objetos 1 e 2 estão próximos da superfície da Terra, onde a aceleração da gravidade é
g,
enquanto o objeto 3 está próximo da superfície de um planeta onde a aceleração da
gravidade é g / 2. Sejam h1, h2 e h3 as alturas máximas atingidas pelos objetos 1, 2 e 3,
respectivamente, em cada ciclo completo de oscilação.
Sabendo-se que m1  3m2  m3 / 2 e que v1  v 2  2v3 , a relação correta entre as alturas é
dada por
a) h1  h2  h3 .
b) h1  h2 e h1  h3 .
c) h1  h2 e h2  h3 .
d) h1  h2 e h1  h3 .
6. (Uerj 2016) Atualmente, o navio mais rápido do mundo pode navegar em velocidade
superior a 100 km h. Em uma de suas viagens, transporta uma carga de 1000
passageiros e 150 carros. Admita, além da massa do navio, de 450000 kg, os seguintes
valores médios m para as demais massas:
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mpassageiro : 70 kg
mcarro: 1000 kg
Estime, em MJ, a energia cinética do conjunto, no instante em que o navio se desloca
com velocidade igual a 108 km h.
7. (Ueg 2016) 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?
a) 0,02
b) 0,40
c) 0,08
d) 0,13
8. (Unisc 2016) Um corpo de massa m1 e animado de uma velocidade V1 possui uma
1
2
energia cinética EC1  mV12 . Se a massa inicial for quadruplicada enquanto que a
velocidade inicial for reduzida pela metade, a nova energia cinética EC2 , em relação à
primeira, vale
a) o dobro.
b) o triplo.
c) a metade.
d) a mesma.
e) o quádruplo.
9. (Uece 2016) O gasto de energia pelo corpo humano depende da atividade física em
execução. Ficar sentado consome de 3 a 7 kJ min, em pé há um gasto de 6 a 10 kJ min,
caminhar consome de 5 a 22 kJ min e jogar voleibol faz uso de 14 a 39 kJ min.
Considerando as taxas máximas de consumo energético, pode-se dizer corretamente que
as atividades que mais preservam recursos energéticos no organismo são, em ordem
crescente:
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a) sentado, em pé, caminhada, voleibol.
b) voleibol, caminhada, em pé, sentado.
c) sentado, em pé, voleibol, caminhada.
d) voleibol, caminhada, sentado, em pé.
10. (Udesc 2015) Deixa-se cair um objeto de massa 500 g de uma altura de 5m acima
do solo. Assinale a alternativa que representa a velocidade do objeto, imediatamente,
antes de tocar o solo, desprezando-se a resistência do ar.
a) 10m / s
b) 7,0m / s
c) 5,0m / s
d) 15m / s
e) 2,5m / s
11. (Pucrj 2015) Um elevador de 500 kg deve subir uma carga de 2,5 toneladas a uma
altura de 20 metros, em um tempo inferior a 25 segundos. Qual deve ser a potência
média mínima do motor do elevador, em kW ?
Dado: g  10 m / s2
a) 20
b) 16
c) 24
d) 38
e) 15
12. (Pucrj 2015) Um elevador de 500 kg deve subir uma carga de 2,5 toneladas a uma
altura de 20 metros, em um tempo inferior a 25 segundos. Qual deve ser a potência
média mínima do motor do elevador, em watts?
Considere: g  10 m / s2
a) 600  103
b) 16  103
c) 24  103
d) 37,5  103
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e) 1,5  103
13. (Pucrs 2015) Uma caixa com um litro de leite tem aproximadamente 1,0 kg de
massa. Considerando g  10 m / s2, se ela for levantada verticalmente, com velocidade
constante, 10cm em 1,0 s, a potência desenvolvida será, aproximadamente, de
a) 1,0  102 W
b) 1,0  10W
c) 1,0  100 W
d) 1,0  101W
e) 1,0  102 W
14. (Enem PPL 2015) Para irrigar sua plantação, um produtor rural construiu um
reservatório a 20 metros de altura a partir da barragem de onde será bombeada a água.
Para alimentar o motor elétrico das bombas, ele instalou um painel fotovoltaico. A
potência do painel varia de acordo com a incidência solar, chegando a um valor de pico
de 80 W ao meio-dia. Porém, entre as 11 horas e 30 minutos e as 12 horas e 30 minutos,
disponibiliza uma potência média de 50 W. Considere a aceleração da gravidade igual a
10 m s2 e uma eficiência de transferência energética de 100%.
Qual é o volume de água, em litros, bombeado para o reservatório no intervalo de tempo
citado?
a) 150
b) 250
c) 450
d) 900
e) 1.440
15. (Mackenzie 2015)
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Um jovem movimenta-se com seu “skate” na pista da figura acima desde o ponto A até
o ponto B, onde ele inverte seu sentido de movimento.
Desprezando-se os atritos de contato e considerando a aceleração da gravidade
g  10,0m / s2 , a velocidade que o jovem “skatista” tinha ao passar pelo ponto A é
a) entre 11,0 km / h e 12,0 km / h
b) entre 10,0 km / h e 11,0 km / h
c) entre 13,0 km / h e 14,0 km / h
d) entre 15,0 km / h e 16,0 km / h
e) menor que 10,0 km / h
16. (G1 - col.naval 2015)
Um dos brinquedos mais populares de um parque de
diversões é a montanha russa, cujo esboço de um trecho pode ser representado pela
figura abaixo.
Desprezando-se todos os atritos, considerando que a gravidade local vale 10 m s2 e que
o carrinho parta do ponto A, a partir do repouso, pode-se afirmar que a sua velocidade
no ponto C será de
a) 90 km h
b) 98 km h
c) 108 km h
d) 115 km h
e) 120 km h
17. (G1 - ifsc 2015) Um livro de Física foi elevado do chão e colocado sobre uma
mesa. É CORRETO afirmar que a energia utilizada para conseguir tal fato:
a) Transforma-se em calor durante a subida.
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b) Fica armazenada no livro sob a forma de energia potencial gravitacional.
c) Transforma-se em energia cinética.
d) Fica armazenada no corpo sob a forma de energia química.
e) A energia se perdeu para o meio.
18. (Uece 2015)
Na geração de energia elétrica com usinas termelétricas, há
transformação de energia térmica em elétrica. Na geração a partir de hidrelétricas, a
conversão para energia elétrica se dá primariamente a partir de energia
a) potencial elétrica da água nos reservatórios.
b) potencial gravitacional da água nas represas.
c) potencial elástica nas turbinas.
d) cinética da água armazenada em repouso nas represas.
19. (Uern 2015) Um objeto de 200 g é abandonado do alto de uma torre e, durante a sua
queda, a dissipação de energia devido à resistência do ar é constante e igual a 20J. Se a
velocidade do objeto ao atingir o solo é de 30m / s, então a altura dessa torre é de
(Considere: g  10m / s2 . )
a) 38m.
b) 46m.
c) 51m.
d) 55m.
20. (Uerj 2015) Um carro, em um trecho retilíneo da estrada na qual trafegava, colidiu
frontalmente com um poste. O motorista informou um determinado valor para a
velocidade de seu veículo no momento do acidente. O perito de uma seguradora apurou,
no entanto, que a velocidade correspondia a exatamente o dobro do valor informado
pelo motorista. Considere Ec1 a energia cinética do veículo calculada com a velocidade
informada pelo motorista e Ec 2 aquela calculada com o valor apurado pelo perito. A
razão
a)
Ec1
corresponde a:
Ec 2
1
2
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b)
1
4
c) 1
d) 2
21. (Uel 2015) Além do flogístico, outro conceito que surge na origem da compreensão
da termodinâmica é o calórico, fluido elástico que permearia todas as substâncias e se
moveria de um corpo a outro através de processos de atração e repulsão. Conde
Rumford, ao estudar a perfuração de canhões sob a água, concluiu que aparentemente
haveria calórico ilimitado sendo expelido dos blocos metálicos ao longo do processo de
usinagem, fato que contraria a premissa de que tal substância não poderia ser criada,
somente conservada. Tais observações iniciaram a derrocada do conceito de calórico.
De acordo com a Física atual, é correto afirmar que o fenômeno observado por Rumford
diz respeito à
a) combustão das moléculas da água.
b) combustão dos blocos de metal.
c) conversão de flogístico em calórico.
d) conversão de energia cinética em calor.
e) troca de calor entre a água e o metal.
22. (Fgv 2015)
Dois estudantes da FGV divertem-se jogando sinuca, após uma
exaustiva jornada de estudos. Um deles impulsiona a bola branca sobre a bola vermelha,
idênticas exceto pela cor, inicialmente em repouso. Eles observam que, imediatamente
após a colisão frontal, a bola branca para e a vermelha passa a se deslocar na mesma
direção e no mesmo sentido da velocidade anterior da bola branca, mas de valor 10%
menor que a referida velocidade. Sobre esse evento, é correto afirmar que houve
conservação de momento linear do sistema de bolas, mas sua energia mecânica
diminuiu em
a) 1,9%.
b) 8,1%.
c) 10%.
d) 11,9%.
e) 19%.
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TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Na figura abaixo, estão representados dois pêndulos simples, X e Y, de massas iguais a
100 g. Os pêndulos, cujas hastes têm massas desprezíveis, encontram-se no campo
gravitacional terrestre. O pêndulo Y encontra-se em repouso quando o pêndulo X é
liberado de uma altura h  0,2m em relação a ele. Considere o módulo da aceleração da
gravidade g  10m / s2 .
23. (Ufrgs 2015) Qual foi o trabalho realizado pelo campo gravitacional sobre o
pêndulo X, desde que foi liberado até o instante da colisão?
a) 0,02 J.
b) 0,20 J.
c) 2,00 J.
d) 20,0 J.
e) 200,0 J.
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:
Industrialização à base de água
Pode parecer exagero afirmar que a água foi um dos elementos mais importantes para a
revolução industrial ocorrida na Europa no século XVIII. O exagero desaparece quando
lembramos que o principal fator das mudanças no modo de produção daquela época foi
a utilização do vapor no funcionamento das máquinas a vapor aperfeiçoadas por James
Watt por volta de 1765. Essas máquinas fizeram funcionar teares, prensas, olarias,
enfim, substituíram a força humana e a força animal. James watt estabeleceu a unidade
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de cavalo-vapor (Horse Power) que em valores aproximados é a capacidade de sua
máquina de levantar uma massa de 15000 kg a uma
altura de 30cm no tempo de um minuto. Hoje, a unidade de potência no sistema
internacional de unidades é o Watt, em homenagem a James Watt.
24. (Pucmg 2015) Considerando-se uma máquina que opere com uma potência de
2,0  104 W, o trabalho que ela realizaria em 1hora é aproximadamente de:
a) 7,2  107 J
b) 4,8  105 J
c) 3,6  108 J
d) 2,0  105 J
25. (Pucmg 2015) Com base no texto e considerando-se a aceleração da gravidade
g  10 m / s2, pode-se afirmar que a potência de um cavalo-vapor é de aproximadamente:
a) 7500 w
b) 4500 w
c) 1500 w
d) 750 w
26. (Ucs 2014) Tentando inovar no show de inauguração de um santuário de animais,
um biólogo resolveu apagar as luzes do palco e substituí-las por vaga-lumes libertados
de uma caixa. Supondo que um vaga-lume consiga gerar luz a 0,5 joules por segundo,
se a iluminação artificial liberava energia luminosa na taxa de 300 W, quantos vagalumes precisarão ser soltos para gerar esse mesmo efeito luminoso? Para fins de
simplificação, desconsidere quaisquer outras características que venham a diferenciar a
luz dos vaga-lumes da luz de iluminação artificial.
a) 200
b) 300
c) 500
d) 600
e) 800
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27. (Pucrs 2014) Ao realizarmos as tarefas diárias, utilizamos energia fornecida pelos
alimentos que ingerimos. Pensando nisso, uma pessoa de 90 kg cronometrou o tempo
para subir, pela escada, os cinco andares até chegar ao seu apartamento. Sendo
g  10 m / s2 e considerando que essa pessoa subiu 16 m em 30 s, é correto afirmar que,
ao subir, desenvolveu uma potência média de
a) 0,18 kW
b) 0,27 kW
c) 0,48 kW
d) 0,76 kW
e) 0,90 kW
28. (Ufrgs 2014) O termo horsepower, abreviado hp, foi inventado por James Watt
(1783), durante seu trabalho no desenvolvimento das máquinas a vapor. Ele
convencionou que um cavalo, em média, eleva 3,30  104
(1 libra
libras de carvão
0,454 Kg) à altura de um pé ( 0,305 m) a cada minuto, definindo a potência
correspondente como 1 hp (figura abaixo).
Posteriormente, James Watt teve seu nome associado à unidade de potência no Sistema
Internacional de Unidades, no qual a potência é expressa em watts (W).
Com base nessa associação, 1 hp corresponde aproximadamente a
a) 76,2 W.
b) 369 W.
c) 405 W.
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d) 466 W.
e) 746 W.
29. (Fuvest 2014) No sistema cardiovascular de um ser humano, o coração funciona
como uma bomba, com potência média de 10 W, responsável pela circulação sanguínea.
Se uma pessoa fizer uma dieta alimentar de 2500 kcal diárias, a porcentagem dessa
energia utilizada para manter sua circulação sanguínea será, aproximadamente, igual a
Note e adote:
1 cal = 4 J.
a) 1%
b) 4%
c) 9%
d) 20%
e) 25%
30. (Uerj 2014) Duas gotas de orvalho caem de uma mesma folha de árvore, estando
ambas a uma altura h do solo. As gotas possuem massas m1 e m2 , sendo m2  2m1. Ao
atingirem o solo, suas velocidades e energias cinéticas são, respectivamente, v1, E1 e
v 2 , E2 . Desprezando o atrito e o empuxo, determine as razões
v1
E
e 1.
v2
E2
31. (G1 - cps 2014) Um atrativo da cidade de Santos é subir de bondinho até o topo do
Monte Serrat, que se localiza a aproximadamente 150 m do nível do mar.
O funicular é um sistema engenhoso de transporte de pessoas que liga dois bondinhos
idênticos por meio de um único cabo, fazendo com que o peso do bonde que desce o
monte auxilie a subida do outro bonde.
Nesse sistema, se os atritos forem desprezíveis, o esforço da máquina que movimenta o
cabo se resumirá apenas ao esforço de transportar passageiros.
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Considere que, em uma viagem,
- os passageiros no bonde, que se encontra no alto do monte, somam a massa de 600 kg;
- os passageiros no bonde, que se encontra ao pé do monte, somam a massa de 1 000 kg;
- a aceleração da gravidade tem valor 10 m/s2;
- cada bonde se move com velocidade constante.
Conclui-se corretamente que a energia empregada pelo motor, que movimenta o sistema
funicular para levar os passageiros a seus destinos, deve ser, em joules,
Para responder a essa questão, lembre-se de que a energia potencial gravitacional é
calculada pela relação:
Epot  massa  aceleração da gravidade  altura
a) 40 000.
b) 150 000.
c) 600 000.
d) 900 000.
e) 1 000 000.
32. (Ufg 2014)
A tendência é a de que os carros possuam motores elétricos ou
apresentem um motor elétrico e outro à combustão, sendo denominados então
“híbridos”. Esses carros realizam várias conversões de energia durante seu movimento,
como, por exemplo, as seguintes:
I. Durante a frenagem, a energia produzida pelo motor elétrico, que nesse momento
funciona como gerador, é utilizada para recarregar as baterias.
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II. A energia produzida pelo motor à combustão, para mover o veículo em velocidade
variada.
III. A energia produzida pelo motor elétrico para manter o veículo em movimento à
velocidade constante.
Energia
Símbolo
Cinética
1
Química
2
Elétrica
3
Considerando as situações I, II e III e a tabela apresentada, as energias serão convertidas
de
a) 1 para 3; 2 para 3 e 3 para 2
b) 1 para 3; 2 para 3 e 3 para 1
c) 1 para 3; 2 para 1 e 3 para 1
d) 2 para 1; 3 para 1 e 3 para 2
e) 2 para 1; 3 para 1 e 1 para 3
33. (G1 - cftmg 2014) Três esferas de mesma massa são lançadas de uma mesma altura
e com velocidades iguais a v 0 como mostrado a seguir.
Considerando-se o princípio da conservação da energia e desprezando-se a resistência
do ar, as energias cinéticas das esferas, ao chegarem ao solo, obedecem à relação
a) EA > EB = EC.
b) EA = EB = EC.
c) EA > EB > EC.
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d) EA < EB > EC.
34. (Ucs 2014) Dois rinocerontes machos, na disputa por uma fêmea, colidiram de
frente um com o outro. O maior tinha 1200 kg e estava a uma velocidade de 36 km / h. O
outro, com 1000 kg, estava a uma velocidade de 20 m / s. Qual a energia cinética total
envolvida na colisão?
a) 53  103 J
b) 17,8  103 J
c) 154  103 J
d) 260  103 J
e) 827  103 J
35. (Uece 2014) Considere um automóvel de passeio de massa m e um caminhão de
massa M. Assuma que o caminhão tem velocidade de módulo V. Qual o módulo da
velocidade do automóvel para que sua energia cinética seja a mesma do caminhão?
1/2
M
a)  
m

b)
V.

M
V.
m
12
M
c)  V  .
m
d)

M 12
V .
m
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Leia o texto:
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.
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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
36. (Unicamp 2014) A altura do Morro da Urca é de 220 m e a altura do Pão de Açúcar
é de cerca de 400 m, ambas em relação ao solo. A variação da energia potencial
gravitacional do bondinho com passageiros de massa total M  5.000 kg, no segundo
trecho do passeio, é
(Use g  10 m s2 .)
a) 11 106 J.
b) 20  106 J.
c) 31 106 J.
d) 9  106 J.
37. (Upe 2013) Considerando-se um determinado LASER que emite um feixe de luz
cuja potência vale 6,0 mW, é CORRETO afirmar que a força exercida por esse feixe de
luz, quando incide sobre uma superfície refletora, vale
Dados: c = 3,0 x 108 m/s
a) 1,8 x 104 N
b) 1,8 x 105 N
c) 1,8 x 106 N
d) 2,0 x 1011 N
e) 2,0 x 10-11 N
38. (Ueg 2013) Para um atleta da modalidade “salto com vara” realizar um salto
perfeito, ele precisa correr com a máxima velocidade e transformar toda sua energia
cinética em energia potencial, para elevar o seu centro de massa à máxima altura
possível. Um excelente tempo para a corrida de velocidade nos 100 metros é de 10 s. Se
o atleta, cujo centro de massa está a uma altura de um metro do chão, num local onde a
aceleração da gravidade é de 10 m s2 , adquirir uma velocidade igual a de um recordista
dos 100 metros, ele elevará seu centro de massa a uma altura de
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a) 0,5 metros.
b) 5,5 metros.
c) 6,0 metros.
d) 10,0 metros.
39. (Espcex (Aman) 2013) Um carrinho parte do repouso, do ponto mais alto de uma
montanha-russa. Quando ele está a 10 m do solo, a sua velocidade é de 1m s.
Desprezando todos os atritos e considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m s2 ,
podemos afirmar que o carrinho partiu de uma altura de
a) 10,05 m
b) 12,08 m
c) 15,04 m
d) 20,04 m
e) 21,02 m
40. (Uepb 2013) Uma família decide ir, no final de semana, ao Beach Park, que está
localizado no Município de Aquiraz, na praia do Porto das Dunas, no Ceará, a 16 km de
Fortaleza. Uma das atrações para o público é o Toboágua Insano, com 40 metros de
altura, que tem a dimensão vertical de um prédio de 14 andares.
Em função da sua altura e inclinação, o toboágua proporciona uma descida
extremamente rápida. Por essas características, o Insano é considerado o mais radical
dos equipamentos do gênero no planeta.
Numa manhã de domingo, um jovem, membro da família que foi visitar o parque,
desce, a partir do repouso, o toboágua, com altura de 40 metros de altura, e mergulha
numa piscina instalada em sua base. Supondo que o atrito ao longo do percurso dissipe
28% da energia mecânica e considerando a aceleração da gravidade, g = 10 m/s2, a
velocidade do jovem na base do toboágua, em m/s, é
a) 28,2
b) 26,4
c) 20,2
d) 24,0
e) 32,2
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
41. (Uern 2013)
Um corpo de massa 5 kg, que se movimenta com velocidade
constante, sofreu um aumento em sua velocidade de 4 m/s e sua energia cinética passou
a ser de 1000 J. Sendo assim, a velocidade do corpo antes do referido aumento era de
a) 10 m/s.
b) 12 m/s.
c) 16 m/s.
d) 18 m/s.
42. (G1 - ifce 2012) Uma pessoa sobe um lance de escada, com velocidade constante,
em 1,0 min. Se a mesma pessoa subisse o mesmo lance, também com velocidade
constante em 2,0 min, ela realizaria um trabalho
a) duas vezes maior que o primeiro.
b) duas vezes menor que o primeiro.
c) quatro vezes maior que o primeiro.
d) quatro vezes menor que o primeiro.
e) igual ao primeiro.
43. (G1 - cps 2012) A hidroponia consiste em um método de plantio fora do solo em
que as plantas recebem seus nutrientes de uma solução, que flui em canaletas, e é
absorvida pelas raízes.
Por meio de uma bomba hidráulica, em determinada horta hidropônica, a solução é
elevada até uma altura de 80 cm, sendo vertida na canaleta onde estão presas as mudas.
Devido a uma ligeira inclinação da canaleta, a solução se move para o outro extremo, lá
sendo recolhida e direcionada ao reservatório do qual a bomba reimpulsiona o líquido,
como mostra a figura.
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
Dados:
– Aceleração da gravidade: g  10 m s2
– 1 kg de água equivale a 1 litro de água
– Potência 
Trabalho
intervalo de tempo
– Trabalho = massa  gravidade  altura
Suponha que nessa horta hidropônica foi empregada uma bomba com potência de
20 W. Se toda a potência dessa bomba pudesse ser empregada para elevar a água até a
canaleta, a cada um segundo 1s, o volume de água que fluiria seria, em litros,
a) 2,0.
b) 2,5.
c) 3,0.
d) 3,5.
e) 4,0.
44. (Ufsm 2012) Um estudante de Educação Física com massa de 75 kg se diverte
numa rampa de skate de altura igual a 5 m. Nos trechos A, B e C, indicados na figura,
os módulos das velocidades do estudante são vA , vB e vC, constantes, num referencial
fixo na rampa. Considere g = 10 m/s2 e ignore o atrito.
São feitas, então, as seguintes afirmações:
I. vB = vA + 10 m/s.
II. Se a massa do estudante fosse 100 kg, o aumento no módulo de velocidade vB seria
4/3 maior.
III. vC = vA.
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
Está(ão) correta(s)
a) apenas I.
b) apenas II.
c) apenas III.
d) apenas I e II.
e) apenas I e III.
45. (G1 - cftmg 2012) Um carrinho é lançado sobre os trilhos de uma montanha russa,

no ponto A, com uma velocidade inicial V0 , conforme mostra a figura. As alturas h1, h2
e h3 valem, respectivamente, 16,2 m, 3,4 m e 9,8 m.
Para o carrinho atingir o ponto C, desprezando o atrito, o menor valor de V0, em m/s,
deverá ser igual a
a) 10.
b) 14.
c) 18.
d) 20.
46. (Espcex (Aman) 2012) Um corpo de massa 4 kg está em queda livre no campo
gravitacional da Terra e não há nenhuma força dissipativa atuando. Em determinado
ponto, ele possui uma energia potencial, em relação ao solo, de 9 J, e sua energia
cinética vale 9 J. A velocidade do corpo, ao atingir o solo, é de:
a) 5 m s
b) 4 m s
c) 3 m s
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
d) 2 m s
e) 1m s
47. (G1 - ifba 2012) Um corpo é abandonado do alto de um plano inclinado, conforme
a figura abaixo. Considerando as superfícies polidas ideais, a resistência do ar nula e 10
m/s2 como a aceleração da gravidade local, determine o valor aproximado da velocidade
com que o corpo atinge o solo:
a) v = 84 m/s
b) v = 45 m/s
c) v = 25 m/s
d) v = 10 m/s
e) v = 5 m/s
48. (Ufrgs 2012) Um objeto, com massa de 1,0 kg, é lançado, a partir do solo, com
energia mecânica de 20 J. Quando o objeto atinge a altura máxima, sua energia
potencial gravitacional relativa ao solo é de 7,5 J.
Desprezando-se a resistência do ar, e considerando-se a aceleração da gravidade com
módulo de 10 m/s2, a velocidade desse objeto no ponto mais alto de sua trajetória é
a) zero.
b) 2,5 m/s.
c) 5,0 m/s.
d) 12,5 m/s.
e) 25,0 m/s.
49. (G1 - ifsp 2012) Arlindo é um trabalhador dedicado. Passa grande parte do tempo
de seu dia subindo e descendo escadas, pois trabalha fazendo manutenção em edifícios,
muitas vezes no alto.
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
Considere que, ao realizar um de seus serviços, ele tenha subido uma escada com
velocidade escalar constante. Nesse movimento, pode-se afirmar que, em relação ao
nível horizontal do solo, o centro de massa do corpo de Arlindo
a) perdeu energia cinética.
b) ganhou energia cinética.
c) perdeu energia potencial gravitacional.
d) ganhou energia potencial gravitacional.
e) perdeu energia mecânica.
50. (Unicamp 2012) As eclusas permitem que as embarcações façam a transposição dos
desníveis causados pelas barragens. Além de ser uma monumental obra de engenharia
hidráulica, a eclusa tem um funcionamento simples e econômico. Ela nada mais é do
que um elevador de águas que serve para subir e descer as embarcações. A eclusa de
Barra Bonita, no rio Tietê, tem um desnível de aproximadamente 25 m. Qual é o
aumento da energia potencial gravitacional quando uma embarcação de massa
m  1,2  104 kg é elevada na eclusa?
a) 4,8  102 J
b) 1,2  105 J
c) 3,0  105 J
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
d) 3,0  106 J
51. (G1 - ifsc 2012) O bate-estacas é um dispositivo muito utilizado na fase inicial de
uma construção. Ele é responsável pela colocação das estacas, na maioria das vezes de
concreto, que fazem parte da fundação de um prédio, por exemplo. O funcionamento
dele é relativamente simples: um motor suspende, através de um cabo de aço, um
enorme peso (martelo), que é abandonado de uma altura, por exemplo, de 10 m, e que
acaba atingindo a estaca de concreto que se encontra logo abaixo. O processo de
suspensão e abandono do peso sobre a estaca continua até a estaca estar na posição
desejada.
É CORRETO afirmar que o funcionamento do bate-estacas é baseado no princípio de:
a) transformação da energia mecânica do martelo em energia térmica da estaca.
b) conservação da quantidade de movimento do martelo.
c) transformação da energia potencial gravitacional em trabalho para empurrar a estaca.
d) colisões do tipo elástico entre o martelo e a estaca.
e) transformação da energia elétrica do motor em energia potencial elástica do martelo.
52. (Pucrj 2012) Uma bola de borracha de massa 0,1 kg é abandonada de uma altura de
0,2 m do solo. Após quicar algumas vezes, a bola atinge o repouso. Calcule em joules a
energia total dissipada pelos quiques da bola no solo.
Considere g = 10 m/s2.
a) 0,02
b) 0,2
c) 1,0
d) 2,0
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
e) 3,0
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Para transportar os operários numa obra, a empresa construtora montou um elevador
que consiste numa plataforma ligada por fios ideais a um motor instalado no telhado do
edifício em construção. A figura mostra, fora de escala, um trabalhador sendo levado
verticalmente para cima com velocidade constante, pelo equipamento. Quando
necessário, adote g = 10 m/s2.
53. (G1 - ifsp 2012) Considerando que a massa total do trabalhador mais plataforma é
igual a 300 kg e sabendo que com esse elevador o trabalhador sobe um trecho de 6 m
em 20 s, pode-se afirmar que, desconsiderando perdas de energia, a potência
desenvolvida pelo motor do elevador, em watts, é igual a
a) 2 000.
b) 1 800.
c) 1 500.
d) 900.
e) 300.
54. (Unesp 2011) A quantidade de energia informada na embalagem de uma barra de
chocolate é igual a 200 kcal. Após o consumo dessa barra, uma pessoa decide eliminar a
energia adquirida praticando uma corrida, em percurso plano e retilíneo, com
velocidade constante de 1,5 m/s, o que resulta em uma taxa de dissipação de energia de
500 W. Considerando 1 kcal  4200 J , quantos quilômetros, aproximadamente, a pessoa
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
precisará correr para dissipar a mesma quantidade de calorias ingeridas ao comer o
chocolate?
55. (Ufrgs 2011) O resgate de trabalhadores presos em uma mina subterrânea no norte
do Chile foi realizado através de uma cápsula introduzida numa perfuração do solo até o
local em que se encontravam os mineiros, a uma profundidade da ordem de 600 m. Um
motor com potência total aproximadamente igual a 200,0 kW puxava a cápsula de 250
kg contendo um mineiro de cada vez.
Considere que para o resgate de um mineiro de 70 kg de massa a cápsula gastou 10
minutos para completar o percurso e suponha que a aceleração da gravidade local é
9,8 m / s2 . Não se computando a potência necessária para compensar as perdas por
atrito, a potência efetivamente fornecida pelo motor para içar a cápsula foi de
a) 686 W.
b) 2.450 W.
c) 3.136 W.
d) 18.816 W.
e) 41.160 W.
56. (Udesc 2011) Uma partícula com massa de 200 g é abandonada, a partir do
repouso, no ponto “A” da Figura. Desprezando o atrito e a resistência do ar, pode-se
afirmar que as velocidades nos pontos “B” e “C” são, respectivamente:
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
a) 7,0 m/s e 8,0 m/s
b) 5,0 m/s e 6,0 m/s
c) 6,0 m/s e 7,0 m/s
d) 8,0 m/s e 9,0 m/s
e) 9,0 m/s e 10,0 m/s
57. (G1 - ifsp 2011) Um atleta de salto com vara, durante sua corrida para transpor o
obstáculo a sua frente, transforma a sua energia _____________ em energia
____________ devido ao ganho de altura e consequentemente ao/à _____________ de
sua velocidade.
As lacunas do texto acima são, correta e respectivamente, preenchidas por:
a) potencial – cinética – aumento.
b) térmica – potencial – diminuição.
c) cinética – potencial – diminuição.
d) cinética – térmica – aumento.
e) térmica – cinética – aumento.
58. (Enem 2011) Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara. As
etapas de um dos saltos de um atleta estão representadas na figura:
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja
a maior altura possível, ou seja, o máximo de energia seja conservada, é necessário que
a) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia
potencial elástica representada na etapa IV.
b) a energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia
potencial gravitacional, representada na etapa IV.
c) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia
potencial gravitacional, representada na etapa III.
d) a energia potencial gravitacional, representada na etapa II, seja totalmente convertida
em energia potencial elástica, representada na etapa IV.
e) a energia potencial gravitacional, representada na etapa I, seja totalmente convertida
em energia potencial elástica, representada na etapa III.
59. (Pucmg 2010)
Na leitura da placa de identificação de um chuveiro elétrico,
constatam-se os seguintes valores: 127 V 4800 W. É CORRETO afirmar:
a) Esse equipamento consome uma energia de 4800 J a cada segundo de funcionamento.
b) A corrente elétrica correta para o funcionamento desse chuveiro é de no máximo 127
V.
c) A tensão adequada para o seu funcionamento não pode ser superior a 4800 W.
d) Não é possível determinar o valor correto da corrente elétrica com as informações
disponíveis.
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
60. (Uftm 2010) Antes de um novo capacete ser colocado no mercado, deve passar por
uma série de testes de resistência a choques. Em um dos testes, um pêndulo,
abandonado de alturas diferentes e com o fio esticado, tem seu movimento de queda
interrompido por um choque mecânico com o capacete, este devidamente preso a uma
base. A altura máxima da qual o pêndulo pode ser abandonado é de 1,25 m acima do
ponto em que o capacete recebe o golpe.
Considerando o valor da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, a maior velocidade,
em km/h, de colisão do pêndulo com o capacete é:
a) 14.
b) 15.
c) 16.
d) 17.
e) 18.
61. (G1 - cftsc 2010) Uma bolinha de massa “m” é solta no ponto A da pista mostrada
na figura abaixo e desloca-se até o ponto E. Considerando que não há forças dissipativas
durante o relativo percurso e que o módulo da aceleração da gravidade é “g”, assinale a
alternativa correta.
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
a) A energia mecânica em B é menor que em D.
b) A velocidade da bolinha em B vale 2hA . .
c) A velocidade no ponto A é máxima.
d) A energia cinética em B vale mghA .
e) A bolinha não atinge o ponto E.
62. (Uerj 2010) Os esquemas a seguir mostram quatro rampas AB, de mesma altura
AC e perfis distintos, fixadas em mesas idênticas, nas quais uma pequena pedra é
abandonada, do ponto A, a partir do repouso.
Após deslizar sem atrito pelas rampas I, II, III e IV, a pedra toca o solo, pela primeira
vez, a uma distância do ponto B respectivamente igual a dI, dII, dIII e dIV.
A relação entre essas distâncias está indicada na seguinte alternativa:
a) dI > dII = dIII > dIV
b) dIII > dII > dIV > dI
c) dII > dIV = dI > dIII
d) dI = dII = dIII = dIV
63. (G1 - cps 2010) Um saco de cimento de 50 kg está no alto de um prédio em
construção a 30 m do solo. Sabendo que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s2,
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
podemos afirmar que a energia potencial do saco de cimento em relação ao solo, em
joule, vale
a) 5 000.
b) 10 000.
c) 15 000.
d) 20 000.
e) 30 000.
64. (Uerj 2010)
Durante a Segunda Guerra Mundial, era comum o ataque com
bombardeiros a alvos inimigos por meio de uma técnica denominada mergulho, cujo
esquema pode ser observado a seguir.
O mergulho do avião iniciava-se a 5 000 m de altura, e a bomba era lançada sobre o
alvo de uma altura de 500 m.
Considere a energia gravitacional do avião em relação ao solo, no ponto inicial do
ataque, igual a E1 e, no ponto de onde a bomba é lançada, igual a E2.
Calcule
E1
.
E2
65. (Uerj 2009) Em um supermercado, um cliente empurra seu carrinho de compras
passando pelos setores 1, 2 e 3, com uma força de módulo constante de 4 newtons, na
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
mesma direção e mesmo sentido dos deslocamentos.
Na matriz A a seguir, cada elemento aij indica, em joules, o trabalho da força que o
cliente faz para deslocar o carrinho do setor i para o setor j, sendo i e j elementos do
conjunto {1, 2, 3}.
Ao se deslocar do setor 1 ao 2, do setor 2 ao 3 e, por fim, retornar ao setor 1, a trajetória
do cliente descreve o perímetro de um triângulo.
Nessas condições, o cliente percorreu, em metros, a distância de:
a) 35
b) 40
c) 45
d) 50
66. (Uece 2009) Uma escada rolante foi projetada para transportar 10 pessoas por
minuto do primeiro para o segundo andar de um Shopping Center. A escada tem 12 m
de comprimento e uma inclinação de 30o com a horizontal. Supondo que cada pessoa
pesa 800 N, o consumo de energia da escada rolante, com capacidade máxima, será
a) 80 W.
b) 400 W.
c) 800 W.
d) 4000 W.
67. (Unesp 2009)
Segundo informação da empresa fabricante, um trator florestal
(Trator Florestal de Rodas 545C) é capaz de arrastar toras por meio do seu cabo
exercendo sobre elas uma força de módulo 2,0  105 N , com velocidade constante de
módulo 2,0 m/s. Desprezando a massa do cabo e supondo que a força por ele exercida
seja horizontal e paralela ao solo, determine a potência útil desenvolvida pelo trator.
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
A saltadora brasileira Fabiana Murer terminou as olimpíadas de Pequim em décimo
lugar, após descobrir, no meio da competição, que o Comitê Organizador dos Jogos
havia perdido uma de suas varas, a de flexibilidade 21.
68. (Ufg 2009) Com a técnica adequada, considere que, ao flexionar a vara, a atleta
consiga um acréscimo de energia equivalente a 20% de sua energia cinética antes do
salto. Na corrida para o salto, a atleta atinge a velocidade de 8,0 m/s e seu centro de
massa se encontra a 80 cm do solo. Nessas condições, desconsiderando a resistência do
ar, a altura máxima, em metros, que atleta consegue saltar é:
Dado: g = 10 m/s2
a) 3,84
b) 4,00
c) 4,64
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
d) 4,70
e) 4,80
69. (Pucrj 2008) Durante a aula de educação física, ao realizar um exercício, um aluno
levanta verticalmente um peso com sua mão, mantendo, durante o movimento, a
velocidade constante.
Pode-se afirmar que o trabalho realizado pelo aluno é:
a) positivo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido oposto ao
do movimento do peso.
b) positivo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido do
movimento do peso.
c) zero, uma vez que o movimento tem velocidade constante.
d) negativo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido oposto ao
do movimento do peso.
e) negativo, pois a força exercida pelo aluno atua na mesma direção e sentido do
movimento do peso.
70. (Fgv 2008) Ao passar pelo ponto A, a uma altura de 3,5 m do nível de referência B,
uma esfera de massa 2 kg, que havia sido abandonada de um ponto mais alto que A,
possui velocidade de 2 m/s. A esfera passa por B e, em C, a 3,0 m do mesmo nível de
referência, sua velocidade torna-se zero. A parcela de energia dissipada por ações
resistentes sobre a esfera é, em J,
Dado: g = 10 m/s2
a) 10.
b) 12.
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c) 14.
d) 16.
e) 18.
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
Gabarito:
Resposta da questão 1: [C]
Cor, forma, odor e sabor não são grandezas físicas.
Resposta da questão 2: [C]
Dados:


L  1 mm  103 m; m  50 g  50  103 kg; h  10% L  0,1 103 m  104 m; g  10 m/s2.
O trabalho realizado pela força tensora exercida pela fibra é igual ao ganho de energia
potencial.
WF  m g h  50  103  10  104 
WF  5  105 J.
Resposta da questão 3: [B]
Calculando a potência média:
P
ΔE 8,8  109

 106 W  1.000 kW.
Δt 8,8  103
Analisando o gráfico Potência  Velocidade do vento, vê-se que v  8,5m s.
Analisando o mapa dado, das alternativas apresentadas, a única possível é nordeste do
Amapá.
Resposta da questão 4: [A]
A energia só pode ser transformada, jamais criada. Dito isto, a energia para
transformação de cana de açúcar num processo onde acontecerão diversos tipos de
transformação (especialmente energia química) tendo como produto final o etanol,
energia armazenada quimicamente (potencial). Desta forma, alternativa correta [A].
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
Resposta da questão 5: [D]
Pela conservação da energia mecânica:
fin
fin
Emec
 Emec
 m gh 
m v2
v2
 h
.
2
2g
Dessa expressão conclui-se que a altura máxima atingida depende apenas da velocidade
inicial e da intensidade do campo gravitacional local, não dependendo da massa.
Assim:

v2
h 1  1
2g



v2
h 2  2
2g

 v1  v 2  h1  h2 .
Para o objeto 3:
v1  2 v3  v3 
v1
e a intensidade do campo gravitacional é g3  g 2.
2

v2
h 1  1
2g


2

 v1 
2



2
v
v2
h 3  3  
 1
2g3
4g

2 g
2


 
h1 v12 4 g


 h1  2h 3  h1  h 3 .
h3 2g v12
Concluindo:
h1  h 2 e h1  h 3 .
Resposta da questão 6: Para calcular a energia cinética do conjunto, é necessário saber
a massa total do mesmo. Para isso, pode-se escrever:
mT  mnavio  mpassageiro  mcarro
mT  450000  1000  70  150  1000
mT  6,7  105 kg
Calculando o valor da energia cinética, tem-se:
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
Ec 


1
1
 108 
mT  v 2  6,7  105  

2
2
 3,6 
2
Ec  301,5  106 J
Ec  301,5 MJ
Resposta da questão 7: [C]
Analisando o enunciado e utilizando os conhecimentos acerca de conservação de
energia mecânica, temos que:
Em  Em
i
f
Ec  Ep  Ec  Ep
i
i
f
f
2
m  vi
k  x2
0 0
2
2

4  vi2  100  1,6  10 2
vi 

100  1,6  102


2
2
4
vi  0,0064
vi  0,08 m s
Resposta da questão 8: [D]
O aumento da massa em quatro vezes é justamente o inverso do que aconteceu com o
quadrado da velocidade e, portanto, não haverá mudança alguma.
Outra forma de pensar seria dividir as duas energias cinéticas entre si:
2
EC2
EC1
1
V 
V12
1
4m  1 
4m
2
 2   EC2  2
4  EC2  1

1
1
EC1
EC1
2
mV1
mV12
2
2
Resposta da questão 9: [B]
Uma questão mais de interpretação de texto do que de física propriamente dita. É
pedido para classificar, em ordem crescente as atividades que mais preservam os
recursos energéticos do no organismo, ou seja, aquelas que gastam menos energia por
unidade de tempo. Em outras palavras, é colocar em ordem crescente as atividades indo
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daquela que menos preserva energia (gasta mais) para aquela que mais preserva energia
(gasta menos). Logo, alternativa [B].
Resposta da questão 10: [A]
Conservação de Energia Mecânica:
Sabendo que inicialmente o corpo está em repouso, podemos dizer que:
Em  Em
f
Ep  Ec
f
i
gi
m gh 
m  v2
2
v2  2  g  h
v  10 m s
Resposta da questão 11: [C]
No caso, a potência mínima será dada por:
P
 500  2500  kg  10 m / s2  20 m
τ mgh

P
 24000 W  24 kW
Δt
Δt
25 s
Resposta da questão 12: [C]
A potência mecânica P é a razão entre o trabalho W e o tempo t em realizá-lo.
P
W
t
Mas o trabalho para erguer uma determinada massa é dado pelo produto da massa,
aceleração da gravidade e altura deslocada, em módulo.
W  m gh
Logo, temos:


500 kg  2,5  103 kg  10 m / s2  20 m
W mgh
P


 24  103 W
t
t
25 s
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Resposta da questão 13: [C]
p
m g h 1 10  0,1


Δt
1
p  1 100 W.
Resposta da questão 14: [D]
A potência da bomba é usada na transferência de energia potencial gravitacional para
água.
Pm 
Epot
Δt
 Epot  Pm Δt  mgh  Pm Δt  m 
m  900kg 
Pm Δt
gh

50  3 600 1 800


10  20
2
V  900L.
Resposta da questão 15: [B]
Pela conservação da energia mecânica:
A
Emec
 EB
mec 
m v 2A
 m g H  vA 
2
2gH 
2 10  0,45   9  v  3 m/s 
v  10,8 km/h.
Resposta da questão 16: [C]
Sendo o sistema conservativo, a energia mecânica no ponto A é igual à energia
mecânica em C e como a energia mecânica em cada ponto é a soma da energia potencial
gravitacional e a cinética, temos:
EM A   EM C 
m  g  hA 
2
m  vC
m  v 2A
 m  g  hC 
2
2
Usando v A  0 e isolando vC :
v C  2g  hA  hC   v C  2  10   98  53 
v C  30 m / s  108 km / h
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Resposta da questão 17: [B]
A força que elevou o livro realizou trabalho contra a força peso, que é uma força
conservativa. Forças conservativas armazenam na forma de energia potencial o
trabalho que uma força qualquer realiza contra elas.
Resposta da questão 18: [B]
Na geração de energia elétrica utilizando hidrelétricas, as águas nas represas descem por
um conduto forçado, transformando a energia potencial da água em energia cinética.
Esta energia cinética é utilizada para girar a turbina que está ligada à um gerador por um
eixo e enfim gerar energia elétrica.
Logo, pode-se concluir que a conversão de energia elétrica se dá primariamente a partir
da energia potencial gravitacional da água nas represas.
Resposta da questão 19: [D]
Analisando o enunciado, é direto perceber que:
Em  Em  Ed
i
f
Onde E d é a energia dissipada devido à resistência do ar. Assim, temos que:
m gh 
m  vf2
 Ed
2
0,2  10  h 
0,2  302
 20
2
90  20
2
h  55 m
h
Resposta da questão 20: [B]

m v2
Ec 1 

2

2

m 2 v 
Ec 2 
2

 Ec 2  4
mv
2

Ec 1 1
 .
Ec 2 4
2
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Resposta da questão 21: [D]
Devido ao atrito, ocorre conversão de energia cinética em energia térmica.
Resposta da questão 22: [E]
Calculando-se as energias cinéticas no momento antes e depois da colisão teremos:
Eci 
m  v 02
2
e
m   0,9  v0 
2
Ec f 
2
 0,81
m  v 02
 0,81 Eci
2
Assim, a perda de energia percentual pode ser calculada.
 Ec 
 0,81 Ec
i
Perda   1  f   100%   1 


Ec 
Ec
i 
i


Perda  1  0,81  100%

  100%


Perda  19%
Resposta da questão 23: [B]
Wgrav  m g h  0,1 10  0,2 
Wgrav  0,2 J.
Resposta da questão 24: [A]
Dados: P  2  204 W; Δt  1 h  3,6  103 s.
W  P  Δt  2  104  3,6  103

W  7,2  107 J.
Resposta da questão 25: [D]
Dados: m  15.000 kg; h  30 cm  0,3 m; Δt  1 min  60 s; g  10 m/s2.
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A potência é a razão entre a energia potencial adquirida e o tempo empregado na
operação.
P
EP m g h 15.000  10  0,3


Δt
Δt
60

P  750 W.
Resposta da questão 26: [D]
0,5 joule/segundo corresponde a 0,5 W. Portanto, a quantidade (N) de vaga-lumes
piscando para fornecer a mesma potência é:
N
300
0,5

N  600.
Resposta da questão 27: [C]
P
ΔEpot
Δt

m g h 90  10  16

 480 W 
Δt
30
P  0,48 kW.
Resposta da questão 28: [E]
Da definição de potência:
Dados: m  3,3  104 lb; g  9,8m / s2; h  1pé; Δt  1min  60s.



3,3  104  0,454 kg  9,8 m/s2  1 0,305 m  44.781,2
ΔEP m g h
P




Δt
Δt
60 s
60
P  746 W.

1 hp  746 W.
Resposta da questão 29: [C]
Dados: Pco = 10 W; ET = 2.500 kcal = 2,5  106 cal; 1 cal = 4 J.
Calculando a potência total:
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PT 
ET 2,5  106  4

 115,74 W  116 W.
Δt
24  3 600
116 W  100%

10 W  x%
 x  8,62% 
x  9%.
Resposta da questão 30:  Razão entre as velocidades:
Pela conservação da energia mecânica, podemos mostrar que a velocidade independe da
massa:
final
inicial
EMec
 EMec


m v2
mgh  v
2
2 gh
 v1  v 2 
v1
 1.
v2
Razão entre as energias cinéticas:
Dado: m2 = 2 m1.
m 1 v12
E1
m1
2



2
E 2 m 2 v2
2 m1
2
E1 1
 .
E2 2
Resposta da questão 31: [C]
A diferença de massa é de 400 kg. O motor deve empregar força que compense o peso
dessa massa. Então a energia potencial correspondente é:
EPot  Δm g h  400  10  150 
EPot  600 000 J.
Resposta da questão 32: [C]
[I] O carro está perdendo velocidade de recarregando as baterias. Temos então,
transformação de energia cinética (1) para energia elétrica (3).
[II] O movimento do veículo provém da combustão, que é uma reação química. Assim,
há transformação de energia química (2) para energia cinética (1).
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[III] Se o motor elétrico mantém a velocidade constante, isso significa que está havendo
transformação de energia elétrica (3) para energia cinética (1).
Resposta da questão 33: [B]
Tomando o solo como referencial, as três esferas possuem a mesma energia cinética e a
mesma energia potencial. Logo, as energias mecânicas também são iguais:
EA  EB  EC 
m v 02
 m g h.
2
Resposta da questão 34: [D]
Dados: m1 = 1.200 kg; v1 = 36 km/h = 10 m/s; m2 = 1.000 kg; v2 = 20 m/s.
EC  EC1  EC2 
m1 v12
2

m2 v12
2
1.200 10 
2

2
1.000  20 
2

2
 260.000 J.
EC  260  103 J.
Resposta da questão 35: [A]
Sendo v o módulo da velocidade do automóvel, temos:
Eauto
cin
cam
 Ecin
m v2 M V2


2
2
 M V2
 v
 m

1
 2



1

M 2
v    V.
m
Resposta da questão 36: [D]
Dados: M  5.000 kg; h1  220 m; h2  400 m; g  10 m s2 .
A variação da energia potencial é:
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ΔEP  M g h2  M g h1  M g h2  h1   ΔEP  5 000  10  400  220  
ΔEP  9  106 J.
Resposta da questão 37: [E]
P  F.v  F 
P 6x103

 2,0x1011N
8
v
3x10
Resposta da questão 38: [C]
Considerando que a velocidade seja constante, temos:
v
ΔS 100

Δt
10
 v  10 m /s.
Aplicando a conservação da energia mecânica:
m g h
m v2
v2
102
 h

2
2 g 20
 h  5 m.
A altura máxima atingida pelo centro de massa do atleta é:
H  h  h0  5  1  H  6 m.
Resposta da questão 39: [A]
Dados: h = 10 m; v0 = 0; v = 1 m/s.
Pela conservação da energia mecânica:
m g Hm g h
m
v 02
2
v2
g h 0
2
 H
g
 H
10 10  
10
12
2

H  10,05 m.
Resposta da questão 40: [D]
Se 28% da energia mecânica são dissipados na descida, a energia mecânica final é 72%
da energia mecânica inicial.
Pelo Teorema da Energia Mecânica para sistemas não-conservativos:
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final
incial
EMec
 0,72 EMec

m v2
 0,72 m g h  v  2  0,72  10  40  576 
2
v  24,0 m / s.
Resposta da questão 41: [C]
Aplicando a expressão da Energia Cinética:
Ecin 
m  v0  4 
m v2
 Ecin =
2
2
v0  4 
2 1.000 
5
2
 1.000 
5  v0  4 
2
2

 v 0  4  400  v 0  20  4 
v 0  16 m/s.
Resposta da questão 42: [E]
Como a velocidade é constante, o trabalho da força muscular exercida pela pessoa é m g
h nos dois casos.
Resposta da questão 43: [B]
Dados: P = 20 W; g = 10 m/s2; h = 80 cm = 0,8 m; Δt = 1 s.
De acordo com as expressões fornecidas no enunciado:
P
mgh
Δt
 m
P Δt
20  1

g h 10  0,8
 m  2,5 kg 
V  2,5 L.
Resposta da questão 44: [C]
Analisando cada uma das afirmações:
I. Incorreta. O sistema é conservativo. Então, tomando como referencial o plano
horizontal que passa pelo ponto B. temos:
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A
EB
Mec  EMec

2
mvB
mv 2A
 mg h 
2
2
 vB  v 2A  2 g h  vB  v 2A  2 10 5  
vB  v 2A  100
II. Incorreta. Como foi demonstrado na afirmação anterior, a velocidade não depende da
massa.
III. Correta. Como os pontos A e C estão na mesma altura, as velocidades nesses pontos
tem mesmo valor: vC = vA.
Resposta da questão 45: [C]
Para atingir o ponto C, tem que passar pelo ponto B.
Tratando-se de um sistema conservativo, pela conservação da energia mecânica:
A
B
EMec
 EMec

m V02
 m g hB  V0  2 g hB  2 10 16,2   324 
2
V0  18 m / s.
Obs: rigorosamente, V0 > 18 m/s.
Resposta da questão 46: [C]
A energia mecânica total do corpo é 18J que será exclusivamente cinética ao tocar o
solo.
EC 
1
1
mV 2  18  x4xV 2  V  3,0 m/s.
2
2
Resposta da questão 47: [D]
Pela conservação da Energia Mecânica:
EMec0  EMec A
 m g h
m v2
2
 v  2 g h  2 10  5  
v  10 m / s.
Resposta da questão 48: [C]
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Aplicando a conservação da energia mecânica entre o solo (inicial) e o ponto mais alto
(final):
f
i
Emec
 Emec
f
f
i
 Ecin
 Epot
 Emec

m v2
 7,5  20 
2
1 v2
 12,5  v 2  25 
2
v  5 m / s.
Resposta da questão 49: [D]
A expressão da energia potencial é: EPot = m g h. Se ele está subindo, a altura está
aumentando, portanto, o centro de massa do corpo do Arlindo está ganhando energia
potencial.
Resposta da questão 50: [D]
EP  mgh  1,2  104  10  25  3  106 J.
Resposta da questão 51: [C]
Durante a queda do martelo, há transformação de energia potencial gravitacional em
energia cinética. No contanto com a estaca, o martelo aplica força sobre ela. Essa força
realiza trabalho, empurrando a estaca.
Resposta da questão 52: [B]
A energia total dissipada é igual a energia potencial gravitacional inicial da bola.
Edissip  Epot  m g h  0,1 10  0,2  Edissip  0,2 J.
Resposta da questão 53: [D]
A potência é a razão entre a energia potencial transferida e o tempo de deslocamento.
Pot 
Epot
t

mgh 300 10  6 

t
20
 Pot  900 W.
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Resposta da questão 54: P 
V
W
200x4200
84x104
 500 
 Δt 
 1680s
Δt
Δt
500
ΔS
ΔS
 1,5 
 ΔS  2,52km .
Δt
1680
Resposta da questão 55: [C]
P
W mgh 320x9,8x600


 3136W .
Δt
Δt
10x60
Resposta da questão 56: [A]
Há conservação de energia.
1
1
mgHA  mgHB  mVB2  gHA  gHB  VB2  VB2  2g(HA  HB )
2
2
VB2  2.10.(5,65  3,20)  49  VB  7,0m / s
Fazendo o mesmo raciocínio para C, vem:
VC2  2g(HA  HC )  2.10.(5,65  2,45)  64  VC  8,0m / s
Resposta da questão 57: [C]
No salto com vara, o atleta transforma energia cinética em energia potencial
gravitacional. Devido ao ganho de altura, ocorre diminuição de sua velocidade.
Resposta da questão 58: [C]
Pela conservação da energia mecânica, toda energia cinética que o atleta adquire na
etapa I, é transformada em energia potencial na etapa III, quando ele praticamente para
no ar.
OBS: Cabe ressaltar que o sistema é não conservativo (incrementativo), pois no
esforço para saltar, o atleta consome energia química do seu organismo, transformando
parte em energia mecânica, portanto, aumentando a energia mecânica do sistema.
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
Resposta da questão 59: [A]
A potência (em watt) é a razão entre a energia transformada (em joule) e o tempo (em
segundo).
1W
1J
4.800 J
.
 4.800 W 
1s
1s
Resposta da questão 60: [E]
Trata-se de uma simples questão de conservação de energia.
1
mV 2  mgh  V 2  2gh  1 10  1,25  25  V  5,0m / s  18km / h
2
Resposta da questão 61: [D]
O sistema é conservativo:
A
B
EMec
 EMec

A
A
ECin
 EPot
 EBCin  EBPot .
Porém, a energia cinética em A e a energia potencial em B são nulas.
Então:
A
EBCin  EPot
 EBCin = m g hA .
Resposta da questão 62: [D]
Como o sistema é conservativo, em todos os casos a velocidade em B é vB, que pode ser
calculada pelo Teorema da Energia Mecânica.
Fazendo AB = h, temos:
A
Emec
 EBmec  mgh 
1
mvB2  vB  2gh.
2
Sendo H a altura do solo até B, o tempo de queda (tq) é obtido pela expressão: H =
1 2
2H
.
gt q  t q 
2
g
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
Na direção horizontal, o movimento é uniforme com velocidade vB. A distância
horizontal percorrida durante o tempo de queda é: d = vB tq  d =

 2H 
2gh 
 d  2 hH . Sendo h e H iguais em todos os casos, a distância de B ao
 g 



solo também é a mesma para todos eles.
Resposta da questão 63: [C]
Epot = m g h = 50(10)(30)  Epot = 15.000 J.
Resposta da questão 64: Dados: h1 = 5.000 m; h2 = 500 m.
E1 m g h1 h1 5.000




E2 m g h2 h2
500
E1
 10.
E2
Resposta da questão 65: [C]
Resolução
Do setor 1 ao 2.
W = F.d
40 = 4.d  d = 10 m
Do setor 2 ao 3.
W = F.d
80 = 4.d  d = 20 m
Do setor 3 ao 1.
W = F.d
60 = 4.d  d = 15 m
A distância total é de 10 + 20 + 15 = 45 m
Resposta da questão 66: [C]
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LISTA EXTRA – 9º ANO – FÍSICA – ETAPA 02
Dados: n = 10; P = 800 N; t = 1 min = 60 s.
Da figura:
sen30 
h
12
 1
 h  12    h  6 m.
2
A esteira transfere energia potencial a 10 pessoas de 800 N cada uma, em 1 min. A
potência é:
P
Epot

t
P  800 W.
10Ph 10  800  6 

t
60

Resposta da questão 67: P  F v  2  105  2 
P  4  105 W.
Resposta da questão 68: [C]
el
Dados: v0 = 8 m/s; h0 = 80 cm = 0,8 m; Epot
= 20% de Ecin.
Pela conservação da energia, considerando velocidade nula no ponto mais alto do salto:
m g H = mgh0 
mv 02
mv 02
 0,2
2
2

g H = g h0 + 0,6 v 02  10 H = 10(0,8) + 0,6(8)2  10 H = 46,4  H = 4,64 m.
Resposta da questão 69: [B]
Resposta da questão 70: [C]
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Tomando B como referência:
1
1
EtA  mghA  mV 2  2x10x3,5  x2x22  74J
2
2
EtB  mghB  2x10x3,0  60J
Energia dissipada = 74 - 60 = 14J.
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