Exemplos de questões sobre energia cinética e física

5 exemplos de questões sobre energia cinética e física

1. Um carro com massa de 5000 kg está inicialmente parado e, em seguida, se move a uma velocidade de 20 m/s. Determine o trabalho total realizado sobre o carro...
Discussão
Conhecido :
Massa (m) = 5000 kg
Velocidade inicial (v)_o) = 0 m/s (inicialmente o carro está parado)
Velocidade final (v)_t) = 20m/s
Perguntado Esforço total
Jawab :
Teorema do trabalho-energia cinética Afirma que o trabalho total é igual à variação da energia cinética. Matematicamente:
Esforço total:
W_total = ½ m (v_t² - v_o²)
W_total = ½ (5000)(20² - 0²)
W_total = (2500)(400 – 0)
W_total = (2500)(400)
W_total = 1000.000
O trabalho total realizado é de 1000.000 Joules.

2. Um objeto com massa de 10 kg move-se inicialmente a uma velocidade de 5 m/s. Um instante depois, o objeto move-se a uma velocidade de 10 m/s. Determine o trabalho total realizado sobre o objeto.
Discussão
Conhecido :
Massa do objeto (m) = 10 kg
Velocidade inicial (v)_o) = 5m/s
Velocidade final (v)_t) = 10m/s
Perguntado : esforço total
Jawab :
Esforço total:
O trabalho total realizado é de 375 Joules.

3. Um carro com massa de 2000 kg está se movendo a uma velocidade horizontal de 10 m/s. De repente, o motorista reduz a velocidade do carro para 5 m/s. O trabalho realizado pelo motorista sobre o carro é...
Discussão
Conhecido :
Massa do carro (m) = 2000 kg
Velocidade inicial (v)_o) = 10m/s
Velocidade final (v)_t) = 5m/s
Perguntado : esforço total
Jawab :
Esforço total:
O trabalho total realizado é de 75.000 Joules.
Um sinal negativo significa que a força resultante que atua sobre o carro está na direção oposta ao seu deslocamento. Trabalho negativo também significa que a energia cinética do carro diminui.

4. Um carro com massa de 1 tonelada está inicialmente parado. Um instante depois, ele se move a uma velocidade de 10 m/s. A quantidade de trabalho realizada pelo motor do carro é...
A. 1.000 Joule
B. 10.500 Joule
C. 15.000 Joule
D. 25.000 Joule
E. 50.000 Joules
Discussão:
Conhecido :
m = 1 tonelada = 1000 kg, v_o = 0 m/s, v_t = 10 m / s
Perguntado :
Esforço (W) ?
Jawab :
Trabalho = variação da energia cinética

Variação na energia cinética :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50.000 kg m²/s² = 50.000 Joule
Portanto, W = 50.000 Joules
A resposta correta é E.

5. Uma mesa com massa de 10 kg está inicialmente em repouso sobre um piso liso e, em seguida, é empurrada durante 10 segundos, de modo que se move em linha reta com uma aceleração de 2 m/s².²A magnitude do esforço decorrido foi…
A. 2000 Joule
B. 3000 Joule
C. 6000 Joule
D. 8000 Joule
E. 9000 Joules
Discussão:
Conhecido :
m = 10 kg, t = 10 segundos, v_o = 0, a = 2 m/s²v_t =?
Perguntado :
Esforço (W) ?
Jawab :
Calcule a velocidade final (v)._t):
v_t = v_o + at = 0 + (2)(10) = 20 m/s

Trabalho = variação da energia cinética

Variação na energia cinética :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 Joules
Portanto, W = 2000 Joules
A resposta correta é A.