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
A figura seguinte ilustra uma prova de tiro ao alvo com arma de fogo: o alvo é um círculo de 20 cm de diâmetro e está localizado a 50 m da extremidade do cano da arma. O cano da arma e o centro do alvo estão à altura de 1,5 m do solo.
Nessa situação, um projétil de massa igual a 15 g sai do cano da arma paralelamente ao solo, com velocidade horizontal inicial de 720 km/h.
Tendo como referência a situação apresentada, julgue o item a seguir, considerando que a aceleração da gravidade seja de 9,8 m/s 2 e desprezando o atrito do ar sobre o projétil.
Se o alvo fosse retirado da direção do projétil, então o trabalho realizado pela força gravitacional para levar o projétil até o solo seria superior a 0,10 J.
Uma grua, em um canteiro de obras, irá levantar uma peça de concreto de duas toneladas inicialmente em repouso. A peça de concreto será encaixada em pilares e a grua exerce uma força de 60 kN para cima sobre a peça de concreto. Considere‐se essa força suficiente para levantar a peça, vencendo a força da gravidade, que atua ao longo de uma distância de 4 m.
Com base nesse caso hipotético, considerando um sistema de referência no qual a força peso é negativa e assumindo que a aceleração da gravidade seja igual a 10 m/s2, assinale a alternativa correta.
Um bloco de massa 2 kg é empurrado para cima, por uma distância 0,5 m, em um plano inclinado que faz um ângulo de 30° com a horizontal.
O trabalho realizado pela força gravitacional ao longo desse movimento, em unidades do SI, é
As fotos a seguir ilustram um experimento utilizando uma mola. A foto número 1 mostra a mola na vertical, medindo 20 cm. Ao pendurar uma massa m = 50 g observamos que o tamanho da mola aumenta, passando a medir 25 cm, quando o sistema atinge o equilíbrio, conforme observado na foto 2.
A energia potencial elástica armazenada na mola quando ela estiver distendida de 10 cm, vale, em joules ( J ):
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.
Um objeto se desloca sobre o eixo x, sem atrito, sob a ação de uma força F representada na Figura abaixo.
O trabalho, em joules, realizado pela força F para movimentar o objeto de x = 1,0 m até x = 5,0 m é
Acerca da mecânica newtoniana, julgue o item a seguir.
A função trabalho não pode ser definida para forças não conservativas como a força de atrito.
A foto mostra um carrinho de massa m = 200g que funciona por meio da energia solar. Colocando-o no chão e sob a luz solar, ele percorre a distância de 1,0 metro em 1,0 segundo. As dimensões de sua placa valem 10 cm para o comprimento e 6,4 cm para a largura. A energia solar incidente sobre sua placa é de 1000 W/m2.
Considerando os dados fornecidos, podemos afirmar que a diferença entre a velocidade adquirida pelo carrinho, caso ele tivesse um rendimento de 100%, e a velocidade real vale
Uma força 
, com x em metros, age sobre uma partícula, alterando somente a sua energia cinética.
Com base nesse caso hipotético, o trabalho, em Joule, realizado sobre a partícula quando ela se desloca das coordenadas (3 m, 4 m) para as coordenadas (4 m, 0 m) é igual a
A figura precedente representa dois blocos A e B com massas iguais a 6 kg e 4 kg, respectivamente, inicialmente em repouso e ligados por um fio ideal (sobre uma roldana igualmente ideal). O coeficiente de atrito entre A e o plano horizontal vale 0,4 e a aceleração da gravidade vale 10 m/s 2.
Com base nas informações apresentadas e assumindo que toda a energia dissipada pela força de atrito foi usada para aquecer o corpo A, julgue o item a seguir.
O trabalho realizado pela força de atrito para mover o corpo A por uma distância d sobre o plano horizontal é igual ao trabalho realizado pela tração atuando no corpo A.
Quando aumentamos a velocidade de um objeto aplicando uma força, a energia cinética do objeto aumenta. Quando há transferência de energia através de forças aplicadas sobre o objeto, um trabalho W é realizado. Analise as afirmativas abaixo:
I. Quando a energia é transferida para o objeto, o trabalho é positivo. Quando a energia é transferida do objeto, o trabalho é negativo.
II. A equação que descreve o trabalho é W = Fxd, onde F é a força aplicada e d a distância percorrida pelo objeto.
III. Duas partículas percorrem o trajeto A-B. Porém, neste movimento, a partícula X percorre um trajeto maior do que a partícula Y para chegar ao mesmo ponto, o trabalho realizado pela partícula X é maior que o trabalho realizado pela partícula Y.
IV. Se um objeto é lançado verticalmente para cima e este volta ao mesmo ponto, o trabalho desenvolvido por este objeto será um exemplo de trabalho nulo.
V. Para calcular o trabalho quando este realiza um deslocamento, usamos apenas a componente da força paralela ao deslocamento, a componente perpendicular não realiza trabalho.
Estão corretas as afirmativas:
Imagine a seguinte situação para determinar se uma força é conservativa ou dissipativa: “Implementa- se uma força em uma partícula que se move em um percurso fechado, começando em uma posição e retornando à mesma posição (em um percurso de ida e volta).” Assinale a alternativa incorreta sobre trabalho e forças conservativas:
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:
A hidreletricidade ocupa posição central na matriz energética brasileira. A usina de Itaipu em particular é a maior usina hidrelétrica em operação no país e conta com um desnível (em relação às turbinas) para seu nível máximo de cerca de 200 m. A densidade da água é de 1kg/litro, admitindo o caso com o reservatório em sua capacidade máxima e que não houvesse perda de energia na cadeia de transformação da energia potencial da água em energia elétrica e no seu transporte ao local de consumo, a quantidade de litros de água que precisaria atravessar as turbinas da usina para abastecer a energia elétrica consumida por um chuveiro de 7500W operando a 80% de sua potência máxima durante um banho de 10min é de:
