Questões de Física - Mecânica - Trabalho e Energia - Energia - Energia mecânica

Um carro elétrico utiliza uma bateria com capacidade de 60kWh para alimentar seu motor. O motor elétrico do carro tem uma potência de 100kW, quando o carro está em movimento constante a uma velocidade de 100km/h.

Suponha que o carro utilize apenas 80% da capacidade total da bateria, antes de precisar ser recarregada, assim, a autonomia deste carro elétrico (em quilômetros) para essa condição de operação é de:

Uma pequena esfera de massa m=0,2kg, presa a uma corda de comprimento L=2m, é liberada de uma altura h tal que a corda fica tensionada ao longo do movimento. Quando a esfera atinge a posição mais baixa, ela passa a descrever um movimento circular vertical.

Analise as proposições com base na informação.

I. A tensão na corda é maior na posição mais baixa do movimento.
II. A aceleração centrípeta da esfera, ao passar pelo ponto mais baixo, aponta para o centro da trajetória circular.
III. A energia potencial gravitacional da esfera é máxima na posição mais baixa.
IV. A força resultante no ponto mais baixo é a soma da força gravitacional e da força de tensão na corda.
V. A energia mecânica da esfera conserva-se ao longo do movimento.

Assinale a alternativa correta.

A energia, estritamente falando, pode ser definida como a capacidade de realizar trabalho, ou seja, de exercer uma força que causa o deslocamento de um objeto. É uma definição um tanto quanto abstrata e, talvez, algo difícil de entender, mas podemos pensar nela como sendo aquilo que faz com que as coisas se movam – o que faz sentido se pensarmos que todos os seres vivos se movimentam, até aqueles que aparentam não se mover. Mesmo a menor unidade de vida, a célula, se move. Dentro dela, as reações bioquímicas são um verdadeiro caldeirão de moléculas em movimento, tudo abastecido pela energia química obtida por meio das moléculas nutrientes utilizadas pelas células.

Fonte: NÉTO, João Victor Lopes da Silva, GARDEN, Nanci Câmara de Lucas. Fotossíntese artificial: um futuro verde e luminoso. Ciência Hoje, dezembro 2022. Disponível em: https://cienciahoje.org.br/artigo/fotossintese-artificial-um-futuro-verde-e-luminoso/ (Adaptado)

A relação expressa entre movimento molecular e energia química refere-se ao princípio físico da:

Uma das modalidades de skate é o bowl, disputado em um espaço em formato aproximado de bacia.

Supondo um bowl com profundidade de 2,45 m, qual a máxima velocidade que um skatista, partindo do repouso no ponto mais alto da bacia, poderia alcançar no ponto mais baixo?

A diferença entre andar e correr é que, quando andamos, mantemos pelo menos um dos pés em contato com o solo, enquanto que, ao correr, ficamos parte do tempo com os dois pés fora do solo. Para um adulto, quando sua velocidade, ao caminhar, ultrapassa o valor de 2 m/s, passa a ser mais confortável e energeticamente vantajoso começar a correr. O gráfico mostra, aproximadamente, como varia a potência total produzida pelo corpo desse adulto em função da velocidade, durante uma caminhada e durante uma corrida.

Uma pessoa adulta dirigia-se para um ponto de ônibus caminhando rapidamente com velocidade constante de 1,5 m/s, mantendo essa velocidade por 20 s. Ao perceber que o ônibus em que iria embarcar se aproximava, essa pessoa inicia uma corrida com velocidade também constante de 2,5 m/s, mantendo essa velocidade por 10 s.

Durante os 30 s descritos, a energia total transformada por essa pessoa foi de

O pêndulo de Newton é constituído por um conjunto de pêndulos, formados por esferas de massas iguais, colocadas lado a lado de modo que tais esferas permaneçam em contato. Na figura está ilustrado um pêndulo de Newton no qual uma das esferas foi elevada até certa altura. Ao se soltar essa esfera, ela desce e se choca com as demais, fazendo com que apenas a esfera da extremidade oposta se movimente.

Desprezando-se as forças dissipativas e considerando-se os choques perfeitamente elásticos, durante as colisões, a energia mecânica e a quantidade de movimento do sistema constituído pelo pêndulo de Newton, respectivamente,