Física
I Noite Prof:
Marcos Faria dos Santos
LE.103-
Energias Cinética, Potencial Gravitacional e 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 Energia 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
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: