Energia mecânica e força centrípeta · FUVEST

Energia mecânica e força centrípeta: questões do FUVEST

8 questões de Energia mecânica e força centrípeta (Física) no FUVEST (2015–2025). Treine de graça com correção e comentário.

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Questões de Energia mecânica e força centrípeta no FUVEST

8 no total

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FUVEST20251a faseQuestao 62FísicaEnergia mecânica e força centrípetaFacil

Um brinquedo bastante comum em parques de diversões, a montanha-russa, utiliza-se da transformação parcial de energia potencial em energia cinética (e vice-versa) como princípio de funcionamento. Uma das montanhas-russas mais famosas do mundo, a Takabisha, cuja pista possui mais de 1 km de extensão, localiza-se no Japão e tem vista para o Monte Fuji. Nela, a subida inicial até o ponto mais alto, situado a uma altura aproximada de

50

m do solo, é feita sob ângulo de aproximadamente

90

graus, seguida de uma descida vertiginosa, cuja velocidade, no ponto mais baixo desse trecho, atinge cerca de

30

m/s em poucos segundos. Considerando um carrinho ocupado com massa total de

300

kg em repouso na posição de altura máxima, a energia mecânica perdida durante a descida inicial é, aproximadamente, Note e adote: Aceleração da gravidade:

g = 10

m/s².

A) $1200$ J.
B) $2500$ J.
C) $5000$ J.
D) $15000$ J.
E) $20000$ J.

FUVEST20241a faseQuestao 51FísicaEnergia mecânica e força centrípetaFacil

Uma das modalidades de skate é o bowl, disputado num espaço em formato aproximado de bacia. Supondo um bowl com profundidade de 2,45 m, qual a máxima velocidade que um skatista, partindo do repouso no ponto mais alto da bacia, poderia alcançar no ponto mais baixo? Note e adote: aceleração da gravidade

g = 10

m/s².

A)3 m/s
B)5 m/s
C)7 m/s
D)9 m/s
E)11 m/s Note e adote: Aceleração da gravidade (g) = 10m/s2

FUVEST20221a faseQuestao 51FísicaEnergia mecânica e força centrípetaFacil

Uma criança deixa cair de uma mesma altura duas maçãs, uma delas duas vezes mais pesada do que a outra. Ignorando a resistência do ar e desprezando as dimensões das maçãs frente à altura inicial, o que é correto afirmar a respeito das energias cinéticas das duas maçãs na iminência de atingirem o solo?

A)A maçã mais pesada possui tanta energia cinética quanto a maçã mais leve.
B)A maçã mais pesada possui o dobro da energia cinética da maçã mais leve.
C)A maçã mais pesada possui a metade da energia cinética da maçã mais leve.
D)A maçã mais pesada possui o quádruplo da energia cinética da maçã mais leve.
E)A maçã mais pesada possui um quarto da energia cinética da maçã mais leve.

FUVEST20201a faseQuestao 74FísicaEnergia mecânica e força centrípetaMedia

Um equipamento de bungee jumping está sendo projetado para ser utilizado em um viaduto de 30 m de altura. O elástico utilizado tem comprimento relaxado de 10 m. Qual deve ser o mínimo valor da constante elástica desse elástico para que ele possa ser utilizado com segurança no salto por uma pessoa cuja massa, somada à do equipamento de proteção a ela conectado, seja de 120 kg? Note e adote: Despreze a massa do elástico, as forças dissipativas e as dimensões da pessoa; Aceleração da gravidade = 10 m/s².

A)30 N/m
B)80 N/m
C)90 N/m
D)160 N/m
E)180 N/m

FUVEST20191a faseQuestao 16FísicaEnergia mecânica e força centrípetaDificil

Dois corpos de massas iguais são soltos, ao mesmo tempo, a partir do repouso, da altura

h_{1}

e percorrem os diferentes trajetos (A) e (B), mostrados na figura, onde

x_{1} > x_{2}

h_{1} > h_{2}

. Considere as seguintes afirmações: I. As energias cinéticas finais dos corpos em (A) e em (B) são diferentes. II. As energias mecânicas dos corpos, logo antes de começarem a subir a rampa, são iguais. III. O tempo para completar o percurso independe da trajetória. IV. O corpo em (B) chega primeiro ao final da trajetória. V. O trabalho realizado pela força peso é o mesmo nos dois casos. Note e adote: Desconsidere forças dissipativas. É correto somente o que se afirma em

Imagens anexadas

A)I e III.
B)II e V.
C)IV e V.
D)II e III.
E)I e V.

FUVEST20181a faseQuestao 7FísicaEnergia mecânica e força centrípetaDificil

O projeto para um balanço de corda única de um parque de diversões exige que a corda do brinquedo tenha um comprimento de

2, 0

m. O projetista tem que escolher a corda adequada para o balanço, a partir de cinco ofertas disponíveis no mercado, cada uma delas com distintas tensões de ruptura. As tensões de ruptura das cordas I, II, III, IV e V são, respectivamente,

4200

7500

12400

20000

N e

29000

N. Ele tem também que incluir no projeto uma margem de segurança; esse fator de segurança é tipicamente

7

, ou seja, o balanço deverá suportar cargas sete vezes a tensão no ponto mais baixo da trajetória. Admitindo que uma pessoa de

60

kg, ao se balançar, parta do repouso, de uma altura de

1, 2

m em relação à posição de equilíbrio do balanço, as cordas que poderiam ser adequadas para o projeto são Note e adote: Aceleração da gravidade:

10

m/s².

A)I, II, III, IV e V.
B)II, III, IV e V, apenas.
C)III, IV e V, apenas.
D)IV e V, apenas.
E)V, apenas.

FUVEST20161a faseQuestao 24FísicaEnergia mecânica e força centrípetaMedia

Uma bola de massa

m

é solta do alto de um edifício. Quando está passando pela posição

y = h

, o módulo de sua velocidade é

v

. Sabendo-se que o solo, origem para a escala de energia potencial, tem coordenada

y = h_{0}

, tal que

h > h_{0}

, a energia mecânica da bola em

y = \frac{h - h _{0}}{2}

é igual a

A) $\frac{1}{2} m g (h - h_{0}) + \frac{1}{4} m v^{2}$
B) $\frac{1}{2} m g (h - h_{0}) + \frac{1}{2} m v^{2}$
C) $\frac{1}{2} m g (h - h_{0}) + 2 m v^{2}$
D) $m g h + \frac{1}{2} m v^{2}$
E) $m g (h - h_{0}) + \frac{1}{2} m v^{2}$

FUVEST20151a faseQuestao 58FísicaEnergia mecânica e força centrípetaMedia

No desenvolvimento do sistema amortecedor de queda de um elevador de massa

m

, o engenheiro projetista impõe que a mola deve se contrair de um valor máximo

d

, quando o elevador cai, a partir do repouso, de uma altura

h

, como ilustrado na figura ao lado. Para que a exigência do projetista seja satisfeita, a mola a ser empregada deve ter constante elástica dada por (Note e adote: forças dissipativas devem ser ignoradas; a aceleração local da gravidade é

g

Imagens anexadas

A) $\frac{2 m g ( h + d )}{d ^{2}}$
B) $\frac{2 m g ( h - d )}{d ^{2}}$
C) $\frac{2 m g h}{d ^{2}}$
D) $\frac{m g h}{d}$
E) $\frac{m g}{d}$

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