domingo, 17 de fevereiro de 2013

LE.103- Energias Cinética, Potencial Gravitacional e Potencial Elástica




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: