C4
- ( Energia Cinética, Energia Potencial
Gravitacional, Energia Potencial
Elástica)
·
Energia cinética
Ec = ½ m v2
Exercício modelo:
Calcule a energia
cinética de um móvel, de massa 200 Kg
que percorre um trecho com velocidade de 10m/s?
Solução:
M = 200 kg
V = 10m/s
Ec=?
Ec
= ½ m v2
Ec
= ½ 200 102
Ec = 100x 100 = 10000 J ou 1x 104 J
·
Energia Potencial Gravitaciomal
EPg = mgh
Exercício modelo:
Calcule a anergia potencial gravitacional
de um corpo de massa 50kg a uma altura
20m do solo. Considere g = 10m/s2 .
Solução:
M = 50 kg
H = 20 m
g = 10m/s2
EPg = mgh
Epg = 50x 10 x20 = 10000J ou 1x 104 J
·
Energia Potencial Elástica
Epe =1/2 Kx2
Exercício modelo:
Considere
uma mola de comprimento inicial igual a 0 que
sofre uma deformação de 5 cm e constante
elástica 2000N/m. Calcule a energia potencial
elástica dessa mola?
Solução:
Sendo:
X= 5cm = 0,05 m
K= 2000N/m
Considere: Epe = ½ Kx2
Epe ½ 2000 (0,05 )2=
1000 x 0,0025= 2,5 J
Logo:
Epe = 2,5 J
Exercícios de fixação
1) Qual a energia cinética de uma
partícula de massa 200 g que
movimenta com velocidade de 4,0 m/s?
2) A partir da tabela abaixo estabeleça a razão entre as energias
Ea e Eb:
Corpo
|
Massa
|
Velocidade
|
A
|
2M
|
V
|
B
|
M
|
2V
|
3) Um corpo de massa 20 Kg está localizado a 6 m de
altura em relação ao solo. Dado
g = 10 m/s2 , calcule sua
energia potencial gravitacional.
4)Um
ponto material de massa 40 kg tem energia potencial gravitacional de 800J em
relação ao solo. Dado g = 10 m/s2, calcule a que altura se encontra do solo.
5)Um bloco de alumínio de massa 5 kg é colocado no
alto de uma escada de 30 degraus de 25
cm de altura cada um.
Considere g = 10 m/s2 . Determine
a energia potencial gravitacional do bloco em relação:
a) ao
solo; b) ao 20o degrau
6)Uma mola de constante elástica k = 400 N/m
é comprimida 5 cm . Determine a sua energia potencial
elástica?
7)Uma mola de constante elástica
k = 600 N/m tem energia potencial de 1200 J. Calcule a sua deformação.
8)Um
móvel de massa m =. 4 kg atinge uma mola, cuja constante elástica é k =
100 N/m, e produz uma
deformação de 20 cm. Determine, supondo um
sistema conservativo. Determine a energia potencial
elástica do móvel armazenada pela mola.
9)Uma mola de constante elástica
k = 40 N/m é comprimida 0,04 m . Determine a sua energia potencial
elástica?
10)Uma mola de constante elástica
k = 600 N/m tem uma energia potencial elástica de 1200J. Calcule a
deformação.
Questões de Vestibulares e Enem
1) (
Fuvest - SP) A equação da velocidade de
um móvel de 20 quilogramas é dada por V
= 3,0 + 0,20t (SI). Podemos afirmar que
a energia cinética desse móvel, no instante t = 10 s, vale:
2)
(Osec - SP)
Numa eclusa, um barco de massa de massa 6,0 x 104kg é erguido
8,0 m. Adotando g = 10 m/s2 , a variação da energia potencial
gravitacional do barco, em joules, é:
3) (Fatec
- SP) Um atleta de 60 kg, no salto com vara, consegue atingir uma altura de 5
m. Pode-se dizer que ele adquiriu uma
energia potencial gravitacional, em relação ao solo, de aproximadamente:
Considere g = 10 m/s2.
4)
(Uniatu - SP) Quando um objeto de massa m cai de uma altura ho para outra h, sua energia potencial
gravitacional diminui de:
5)
( Santa Casa - SP) Numa mola de
constante elástica k = 150,0 N/m e x é deformação que ela provoca.
O comprimento da mola passa então de 2,50 cm para 2,00 cm.
Por efeito dessa deformação, o aumento da energia potencial elástica , em
joules, acumulada na mola é: