5 exemplos de questões sobre energia potencial
Energia Potencial Gravitacional
1. 4.900 Joules de energia são usados para levantar um objeto de 50 kg verticalmente. O objeto subirá a uma altura de … (g = 9,8 m/ s² )
A. 0,1 m
B. 10 m
C. 98 m
D. 245 m
E. 960 m
Discussão
Sabe-se que:
Variação da energia potencial (ΔEP) = 4900 Joules
massa do objeto (m) = 50 kg
Aceleração devido à gravidade (g) = 9,8 m/ s²
Procura-se: O objeto subirá até uma altura de (Δh)
Resposta:
ΔEP = mg Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 metros
A resposta correta é B.
Energia Potencial da Mola
2. O gráfico a seguir mostra a relação entre F (força) e x (aumento no comprimento) de uma mola. Se a mola for deformada em 8 cm, então a energia potencial da mola será...
A. 1,6 × 10-5 Joule
B. 6,4 × 10⁻⁴ Joules
C. 8 Joule
D. 16 Joule
E. 128 Joules
Discussão
Sabe-se que:
Força (F) = 2 Newtons
Aumento no comprimento (x) = 1 cm = 1/100 metro = 0,01 metro
Deflexão da mola = 8 cm = 8/100 metros = 0,08 metros
Pergunta: Energia potencial da mola
Resposta:
Utilize os dados do gráfico para calcular a constante elástica da mola.
Energia potencial da mola:
∆ EP = 1/2 kx 2
∆ EP = 1/2 (200 N/m)(0,08 m) 2
∆ EP = (100 N/m)(0,0064 m 2 )
∆ EP = 0,64 Nm
3. Dentre os seguintes estados dos objetos:
(1) Borracha de estilingue esticada
(2) Pêndulo desviado
(3) Ferro aquecido
Objetos que possuem energia potencial são numerados...
A. (1)
B. (1) e (2)
C. (2)
D. (2) e (3)
E. (3)
Discussão
(1) Borracha de estilingue esticada
Quando esticado, o elástico do estilingue possui energia potencial elástica.
(2) Pêndulo desviado
Quando o pêndulo é desviado, ele adquire energia potencial gravitacional.
A resposta correta é B.
4. A tabela abaixo mostra os resultados de um experimento envolvendo uma mola com uma carga em uma das extremidades. F representa o peso da carga e ∆L representa o aumento no comprimento. Calcule o trabalho necessário para estender a mola em 10 cm.
A. 2,0 Joule
B. 2,5 Joule
C. 5,0 Joule
D. 7,6 Joule
E. 10 joules
Discussão
Sabe-se que:
Aumento no comprimento da mola (∆L) = 10 cm = 0,1 metros
Pergunta: Esforço para estender a mola em 10 cm
Resposta:
Utilize os dados da tabela para calcular a constante elástica da mola:
k = F / ∆x = 20 N / 0,04 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 30 N / 0,06 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 40 N / 0,08 m = 500 N/m
A constante elástica da mola é 500 N/m.
O esforço necessário para estender a mola em 10 cm é:
W = 1/2 k ∆L 2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) 2 = (250 N/m)(0,01 m 2 ) = 2,5 Newton metros = 2,5 Joules.
A resposta correta é B.
5. O gráfico (Fx) mostra a relação entre a força e o aumento no comprimento da mola. A magnitude da energia potencial da mola, com base no gráfico acima, é…
A. 20 joules
B. 16 joules
C. 3,2 joules
D. 1,6 joules
E. 1,2 joules
Discussão
Sabe-se que :
F = 40 Newton
Δx = 0,08 metros
Pergunta : Qual a energia potencial da mola?
Responder :
Constante elástica:
k = F / Δ x
Energia potencial da mola:
EP = ½ k Δ x 2 = ½ (F/ Δ x) Δ x 2 = ½ F Δ x
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 Joules
A resposta correta é D.
Fonte da pergunta:
Questões de Física para o Exame Nacional do Ensino Médio/Ensino Técnico
