8 exemplos de energia potencial e energia cinética
1. Veja a imagem abaixo!
O objeto A tem uma massa de 1.500 gramas e está na posição mostrada na figura. Após algum tempo, o objeto cai no chão. Energia potencial o maior pertencente ao objeto A
é... (sabe-se que g Terra = 10 m/s2)
A. 15 Joule
B. 200 Joule
C. 300 Joule
D. 30.000 Joule
Discussão
Sabe-se que:
Indique todas as unidades do Sistema Internacional de Unidades.
Aceleração devido à gravidade (g) = 10 m/ s²
Massa do objeto (m) = 1500 gramas = 1500/1000 quilogramas = 1,5 quilogramas
Altura (h) = 20 metros
Pergunta: Energia potencial do objeto A
Resposta:
O objeto A possui a maior energia potencial quando está em seu ponto mais alto, a 20 metros da superfície do solo, e a menor energia potencial quando o objeto está na superfície do solo.
A energia potencial de um objeto é calculada usando a fórmula da energia potencial gravitacional:
EP = mgh = (1,5 kg)(10 m/s 2 )(20 m) = 300 kg m 2 /s 2 = 300 Joules
A resposta correta é C.
2. Uma bala com massa de 10 gramas se move a uma velocidade de 100 m/s. A energia cinética da bala é de…
A. 50 Joule
B. 1.000 Joule
C. 10.000 Joule
D. 50.000 Joule
Discussão
Sabe-se que:
Massa da bala (m) = 10 gramas = 10/1000 quilogramas = 1/100 quilogramas = 0,01 quilogramas
Velocidade da bala (v) = 100 metros/segundo
Pergunta: Energia cinética da bala
Resposta:
A energia cinética da bala é calculada usando a fórmula da energia cinética:
EK = 1/2 mv²
EK = 1/2 (0,01 kg)(100 m/s) 2
EK = 1/2 (0,01 kg)(10.000 m 2 /s 2 )
EK = (0,01 kg)(5000 m 2 /s 2 )
EK = 50 kg m² / s²
EK = 50 Joule
A resposta correta é A.
3. O carro A e o carro B têm a mesma massa. Ambos os carros se movem com energias cinéticas diferentes. Se a energia cinética do carro A em comparação com a energia cinética do carro B é de 4:9, então a velocidade do carro A em comparação com a velocidade do carro B é…
A. 2 : 3
B. 3 : 2
C. 4 : 9
D. 9 : 4
Discussão
Sabe-se que:
A energia cinética do carro A (EK)A) = 4
A energia cinética do carro B (EK)B) = 9
Massa do carro A (m)A) = massa do carro B (mB) = m
Pergunta: Qual a velocidade do carro A em comparação com a velocidade do carro B?
Resposta:
Suponha que a massa do carro A seja igual à massa do carro B, ou seja, m = 1.
Energia cinética do carro A:
EK = ½ mv2 —-> Fórmula da energia cinética
4 = ½ (1) v2
(2)(4) = v2
vA = √(2)(4)
Energia cinética do carro B:
EK = ½ mv2 —-> Fórmula da energia cinética
9 = ½ (1) v2
(2)(9) = v2
vB = √(2)(9)
Comparação da velocidade do carro A e do carro B:
vA : vB
√(2)(4) : √(2)(9)
2√2 : 3√2
2: 3
A resposta correta é A.
4. Dois objetos A e B têm a mesma massa. O objeto A move-se com energia cinética de 4 J e o objeto B com energia cinética de 16 J. A razão entre a velocidade do objeto A e a velocidade do objeto B é…
A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1
Discussão
Sabe-se que:
A energia cinética do objeto A (EK)A) = 4 Joule
A energia cinética do objeto B (EK)B) = 16 Joule
Massa do objeto A (mA) = massa do objeto B (mB) = m
Pergunta: Comparação da velocidade do objeto A com a velocidade do objeto B
Resposta:
Suponha que a massa do objeto A seja igual à massa do objeto B, ou seja, m = 1.
Energia cinética do objeto A:
EK = ½ mv2 —-> Fórmula da energia cinética
4 = ½ (1) v2
(2)(4) = v2
vA = √(2)(4)
Energia cinética do objeto B:
EK = ½ mv2 —-> Fórmula da energia cinética
16 = ½ (1) v2
(2)(16) = v2
vB = √(2)(16)
Comparação da velocidade do carro A e do carro B:
vA : vB
√(2)(4) : √(2)(16)
2√2 : 4√2
2: 4
1: 2
A resposta correta é A.
5. Dois objetos com a mesma massa estão em movimento. A razão entre a energia cinética do primeiro e do segundo objeto é de 1:4. A razão entre a velocidade do primeiro objeto e a do segundo objeto é de…
A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1
Discussão
Sabe-se que:
A energia cinética do primeiro objeto (EK)1) = 1
A energia cinética do segundo objeto (EK)2) = 4
Massa do primeiro objeto (m1) = massa do segundo objeto (m2) = m
Pergunta: Comparação da velocidade do primeiro objeto com a velocidade do segundo objeto
Resposta:
Suponha que a massa do primeiro objeto seja igual à massa do segundo objeto, ou seja, m = 1.
Energia cinética do primeiro objeto:
EK = ½ mv2 —-> Fórmula da energia cinética
1 = ½ (1) v2
(2)(1) = v2
2 = v2
vA = √2
Energia cinética do segundo objeto:
EK = ½ mv2 —-> Fórmula da energia cinética
4 = ½ (1) v2
(2)(4) = v2
vB = √(2)(4)
Comparação da velocidade do carro A e do carro B:
v1 : v2
√2 : √(2)(4)
√2 : 2√2
1: 2
A resposta correta é A.
6. Um bloco desliza sobre uma superfície inclinada a uma velocidade constante. A transformação de energia que ocorre é…
A. energia potencial → energia cinética
B. energia cinética → energia potencial
C. energia potencial → energia térmica
D. energia cinética → energia térmica
E. energia térmica → energia cinética
Discussão
Se um bloco desliza por uma superfície inclinada, de cima para baixo, a energia potencial gravitacional é convertida em energia cinética.
A resposta correta é A.
Observe o circuito na imagem.
7. Um pêndulo matemático recebe um deslocamento inicial e então oscila harmonicamente, como mostrado na figura. Se o ponto de referência para medir a energia potencial é o ponto C, qual afirmação está correta?
(1) A energia cinética do pêndulo no ponto A' é a mesma que a energia cinética do pêndulo no ponto B'.
(2) A energia potencial do pêndulo no ponto A' é a mesma que a energia potencial do pêndulo no ponto B'.
(3) A diferença na energia cinética do pêndulo nos pontos A' e A é a mesma que a diferença na energia potencial do pêndulo nos pontos B' e B.
(4) A velocidade do pêndulo no ponto A' é a mesma que a velocidade do pêndulo no ponto B.
Discussão
As afirmações corretas são 1, 2 e 3.
8. Olhe para a imagem!
A energia cinética de um objeto no ponto B é de 100 J. Se a massa do objeto é de 2,5 kg, então a energia cinética do objeto quando ele atinge o solo no ponto C é de…
A. 350 J
B. 250 J
C. 150 J
D. 100 J
Discussão
A energia cinética do objeto quando ele chega ao ponto B:
EP = mgh = (2,5)(10)(4) = 100 Joules
A energia cinética do objeto quando ele chega ao ponto C:
EP = mgh
EP = (2,5)(10)(4 + 6)
EP = (2,5)(10)(10)
EP = 250 Joule
A resposta correta é B.
Fonte da pergunta:
Questões do Exame Nacional de Ciências para o Ensino Fundamental II/Ensino Fundamental II Islâmico
Questões de Física da SBMPTN
