A energia mecânica associada a um corpo, ou a um sistema de corpos, pode ser definida como a somatória da:
Todos estavam apreensivos quando o jogo de futebol foi para prorrogação. Por efeito de uma falta, o árbitro marcou o pênalti que poderia garantir a vitória do time. A bola utilizada no jogo apresentava massa de 0,40 kg. Considere que, no instante em que a bola passou pela trave, marcando gol, sua velocidade foi de 31 m/s. Com base nos dados fornecidos, a energia cinética (em Joule) da bola nesse ponto foi, aproximadamente, de
Um projétil, de massa m e velocidade v, colidiu frontalmente com um bloco de madeira de massa M que estava em repouso em uma superfície horizontal sem atrito, preso a uma mola ideal de constante elástica k. Após a colisão, o projétil e o bloco desenvolveram um movimento solidário, o que provocou, na mola, uma compressão máxima igual a x, conforme mostra a
figura a seguir.
Com referência a essa situação hipotética, à mecânica clássica e a áreas a ela correlatas, julgue o item que se segue.
Como não há atrito entre o bloco de madeira e a mesa horizontal, a conservação da energia mecânica garante que o valor da energia cinética do sistema imediatamente antes da colisão seja igual ao valor da energia cinética do sistema imediatamente após a colisão.
Um projétil, de massa m e velocidade v, colidiu frontalmente com um bloco de madeira de massa M que estava em repouso em uma superfície horizontal sem atrito, preso a uma mola ideal de constante elástica k. Após a colisão, o projétil e o bloco desenvolveram um movimento solidário, o que provocou, na mola, uma compressão máxima igual a x, conforme mostra a
figura a seguir.
Com referência a essa situação hipotética, à mecânica clássica e a áreas a ela correlatas, julgue o item que se segue.
Na posição de compressão máxima, a energia potencial elástica armazenada na mola tem valor menor que o da energia cinética do projétil antes da colisão.
Quatro molas ideais, A, B, C e D, com constantes elásticas respectivamente, kA = 20 N/m, kB = 40 N/m, kC = 2000 N/m e kD = 4000 N/m, estão presas, separadamente, ao teto de um laboratório
por uma das suas extremidades. Dentre as quatro molas, determine aquela que ao ser colocado um corpo de massa igual a 40kg, na sua extremidade livre, sofre uma deformação de exatamente 20cm. Considere o módulo da aceleração da gravidade no local igual a 10m/s2 e que as molas obedecem à Lei de Hooke.
Um recipiente adiabático de volume V é dividido em dois volumes iguais V1 e V2. Inicialmente, um gás ideal é confinado no volume V1. O volume V2 é evacuado. A partição que separa os dois volumes é então removida e o gás que estava no volume V1 passa a ocupar os dois volumes V=V1 + V2. Se a temperatura inicial do gás era T0, podemos afirmar que
Um projétil metálico, de massa e calor específico , acerta uma placa metálica com velocidade . Durante o impacto, 50% da energia cinética do projétil é convertida em calor absorvido pelo projétil. O aumento de temperatura do projétil é
Um adolescente de 70 kg está sentado em seu esqueite, de 2 kg, parado, no topo de uma rampa. Em seguida, guia o esqueite para baixo e atinge a base da rampa com uma velocidade de 5 m/s. O ângulo da rampa com sua horizontal é de 30º. A aceleração da gravidade é igual a 10 m/s2.
Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a distância, em metros, desprezando as forças de atrito existentes, em que o adolescente deslizou com seu esqueite.
Uma partícula de massa m se encontra num potencial do tipo.
A constante é um número positivo. Determine os pontos de estabilidade para o movimento da partícula. Para pequenas oscilações em torno dos pontos de equilíbrio estável a frequência angular de oscilação é
A degenerescência é um conceito importante na física atômica e molecular e pode ser entendida mesmo classicamente. Considere três paralelepípedos retos de seis faces. Considerando a energia potencial (V=mgh), onde m é a massa do corpo e h é a altura do centro de massa em relação superfície sobre a qual uma das faces do corpo está apoiada, analise as afirmações a seguir
I. Para o paralelepípedo de lados (a = b < c), o nível mais baixo de energia potencial possui degenerescência igual a -1.
II. Para o paralelepípedo de lados (a < b < c), existem três níveis diferentes de energia, cada um com degenerescência igual a 2.
III. Para o paralelepípedo com lados (a = b = c), temos o menor valor de degenerescência.
IV. No que se refere a estes três corpos, podemos concluir corretamente que quanto maior o grau de simetria do sistema maior é a degenerescência.
Está correto o que se afirma em
Na figura a seguir, pode-se ver várias esferas rolando nos diferentes níveis de uma rampa em degraus. Designando a energia potencial gravitacional de uma esfera por Ep. é correto então afirmar que:
No que se refere a ondas, energia e suas transformações, julgue os próximos itens.
A energia mecânica de um sistema é a soma da energia cinética e da energia potencial. Se as únicas forças presentes são a força gravitacional e a força elástica, o valor da energia mecânica permanece constante mesmo que a energia cinética e a energia potencial variem com o tempo.
Um automóvel viaja em uma estrada com movimento uniforme. Para efetuar uma ultrapassagem, ele é acelerado até que sua velocidade aumente 20%. Nesse caso, sua energia cinética aumentou
Em um local onde a aceleração da gravidade é constante,
uma escada rolante foi projetada para se movimentar com
velocidade escalar constante e transportar passageiros entre
dois pisos separados por uma distância vertical de altura H.
Considerando que não haja força dissipativa no sistema e que 100%
do trabalho do motor que movimenta a escada seja transferido para
os passageiros, julgue os itens subsequentes.
Caso todos os passageiros estejam em repouso em relação
à escada, é correto afirmar que durante a subida, à medida que
os passageiros da escada rolante se deslocam entre os
dois pisos, a energia cinética de cada um deles diminui, sendo
transformada em energia potencial gravitacional.
Uma esfera de 5 kg cai de uma altura de 3,2 metros sobre um dispositivo provido de uma mola de constante elástica 40N/m para amortecer sua queda, como mostra a figura.
Adotando g = 10 m/s2 e desprezando o atrito no sistema, pode-se afirmar que a velocidade (v) que a esfera atinge o mecanismo, em m/s, e a contração da mola (x), em metros, valem:
