UNICSUL - UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL MESTRADO EM

UNICSUL - UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL
MESTRADO EM ENSINO DE CIÊNCIAS E MATEMÁTICA
Pesquisa sobre a compreensão dos fundamentos da Conservação da Energia
QUESTÕES
1 – Quando um automóvel estiver em movimento em relação a um referencial, ele
possuirá uma forma de energia de movimento que se denomina energia cinética.
Sua intensidade é proporcional:
a)
b)
c)
d)
e)
ao valor de sua velocidade e ao atrito entre as rodas e o asfalto;
ao valor de sua massa e à força de resistência do ar;
ao peso do automóvel e ao seu deslocamento;
ao valor da velocidade e ao quadrado do valor da massa do automóvel;
ao valor da massa e ao quadrado do valor de sua velocidade.
2 – Se um carro dobrar de velocidade, sua energia cinética:
a)
b)
c)
d)
e)
dobrará
quadruplicará
quintuplicará
permanecerá constante
ficará reduzida à metade
3 – A energia potencial gravitacional está intimamente relacionada com:
a)
b)
c)
d)
e)
altura (posição)
velocidade
temperatura
movimento
potência
4 – Lembrando que um corpo de massa 2,0Kg, movendo-se com uma velocidade de
10 m/s, tem uma energia cinética igual à 100 joules,determine a energia cinética de
um corpo, de massa igual a 1,0 Kg, que se movimenta com velocidade escalar de
2,0 m/s?
5 – Um ciclista desce uma ladeira, com forte vento contrário ao movimento.
Pedalando vigorosamente, ele consegue manter a velocidade constante. Pode-se,
então, afirmar que sua:
a)
b)
c)
d)
e)
energia cinética está aumentando;
sua energia cinética está diminuindo;
energia potencial gravitacional está diminuindo;
energia potencial gravitacional é constante;
energia potencial gravitacional está aumentando.
6 – Um corpo com 2 Kg de massa tem energia potencial gravitacional de 1000J em
relação ao solo. Sabendo que a aceleração da gravidade no local vale 10 m/s²,
calcule a que altura o corpo se encontra do solo.
7 – Segundo o Teorema da Energia Cinética, a variação da energia cinética de um
corpo entre dois instantes é:
a) igual ao produto do peso do corpo pela sua velocidade;
b) proporcional ao quadrado da variação de sua energia potencial gravitacional;
c) igual ao módulo da variação da energia mecânica entre os instantes
considerados;
d) igual ao trabalho realizado pela força resultante que atua sobre o corpo entre
os instantes considerados;
e) sempre nula pois a energia não pode ser criada nem destruída.
8 – Em determinado intervalo de tempo, um corpo de massa de 6,0 kg tem sua
velocidade aumentada de 2,0 m/s para 5,0 m/s. Qual é o trabalho da força resultante
nesse intervalo de tempo, em joules?
9 – Um corpo de massa m = 5,0 kg é abandonado de uma altura h = 2,0 m.
Desprezando a resistência do ar e considerando g = 10 m/s², calcule a energia
mecânica total deste corpo, a uma altura h = 0,5 m.
10 – Uma bola de massa 0,50 kg é lançada verticalmente de baixo para cima com
velocidade inicial v=20m/s. A altura atingida pela bola foi 15m. Supondo a
aceleração local da gravidade g = 10 m/s², calcule a perda de energia mecânica
devido à resistência do ar.
11 – Você foi colocar um prego numa parede e percebeu que ele esquentou após
ser golpeado com o martelo. Considerando o princípio da conservação da energia,
explique como esse fenômeno ocorre.
12 – Na figura abaixo vemos um carrinho que desliza da posição A, passa pelas
posições B e C ao longo de uma rampa sem atrito e depois,entra em uma região
horizontal CD onde uma força de atrito atua sobre ele.
a) O que ocorre com a energia cinética do carrinho nos trechos AB, BC e CD?
b) A energia mecânica do carrinho está aumentando, diminuindo ou permanecendo
constante nessas mesmas regiões?
13 – Uma bola é lançada verticalmente para cima com velocidade inicial v1 . Se
desprezarmos o atrito do ar, quando a bola retornar a altura inicial ela possuirá uma
velocidade maior, menor ou igual a v1 ? E se considerarmos o atrito do ar, a sua
resposta será modificada?
Use o conceito de conservação da energia para justificar sua resposta.
14 – Na figura abaixo, um pequeno carrinho, inicialmente em repouso é solto em
uma rampa sem atrito de uma altura de 3,0m no alto de uma corcova. As alturas das
corcovas seguintes estão indicadas na figura. As corcovas apresentam as partes
superiores igualmente circulares (Supondo que o carrinho não perde o contato com
a rampa em nenhuma corcova).
A) Qual a corcova que o carrinho não consegue ultrapassar?
B) Usando a linguagem da conservação da energia, explique porque o carrinho não
consegue ultrapassar essa corcova.
15 – Uma pessoa pega uma pedra do chão, joga para cima e observa que ela sobe
até uma altura máxima e começa a cair. Explique o que ocorre com as energias
cinética, potencial e mecânica durante a queda considerando que há resistência do
ar.