Questões de Trabalho e Energia (Física)

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Dois objetos pontuais, A e B, estão em uma mesma altitude, interagindo com a Terra. As velocidades de A e de B estão relacionadas por vA = 2vB, e suas massas, por mB = 4mA.

Considerando essa situação hipotética, assinale a opção que apresenta as relações corretas entre as energias cinética (Ec), potencial (EP) e mecânica (Em) desses objetos.

  • A Ec (B) = Ec (A); EP(B) = EP(A); Em(B) = Em(A)
  • B Ec (B) = Ec (A); EP(B) = 4EP(A); Em(B) > Em(A)
  • C Ec (B) > Ec (A); EP(B) = 2EP(A); Em(B) < Em(A)
  • D Ec (B) < Ec (A); EP(B) = 8EP(A); Em(B) = Em(A)
  • E Ec (B) = 2Ec (A); EP(B) = 4EP(A); Em(B) > Em(A)

Pode-se caracterizar o modelo de Bohr como uma tentativa de conciliar o modelo clássico de Rutherford com as ideias quânticas de Planck e de Einstein a respeito da emissão de radiação eletromagnética. O modelo descreve um átomo no qual há apenas um elétron. Além do átomo de hidrogênio, cabem nessa categoria, também, átomos de elementos mais pesados, mas que perderam por ionização todos os seus elétrons, exceto um.
Internet: <if.ufrgs.br> (com adaptações).

Considerando o modelo do átomo de hidrogênio de Niels Bohr, assinale a opção correta.

  • A A energia do estado fundamental é de 3,4 eV (elétrons-volts).
  • B Os raios das órbitas estacionárias são um múltiplo inteiro quadrático do raio da órbita no estado fundamental.
  • C Para que um elétron se mova para uma órbita de maior raio, ele precisa ceder energia.
  • D O elétron, no modelo de Bohr, move-se em órbitas elípticas.
  • E Para uma órbita ser estável, o momento angular do elétron tem de ser um número ímpar da constante de Boltzmann.

A hidrelétrica de Três Marias é uma das principais usinas do estado de Minas Gerais. Ela possui um reservatório de 21 bilhões de metros cúbicos de água. Adote g = 10 m/s2 e que a densidade da água vale 1000 kg/m3. Determine a energia potencial aproximada da massa de água quando o reservatório está completamente cheio, sabendo que a represa da usina possui uma altura de 75m.

  • A A energia potencial será próxima de 1,0 x 10¹² J
  • B A energia potencial será próxima de 1,2 x 10¹ J
  • C A energia potencial será próxima de 1,5 x 10¹ J
  • D A energia potencial será próxima de 2,0 x 10¹² J
  • E A energia potencial será próxima de 2,2 x 10¹ J

A figura seguinte ilustra uma das tecnologias termossolares.



Nessas usinas termossolares, a sequência correta da transformação da energia é

  • A térmica em química, que, por sua vez, é transformada em energia potencial gravitacional, gerando energia elétrica.
  • B eletromagnética em energia térmica que, por usa vez, é transformada em energia mecânica na turbina, gerando energia elétrica.
  • C solar térmica em energia eletromagnética, que, por sua vez, é transformada em energia química na turbina, gerando energia elétrica.
  • D eletromagnética em energia nuclear química, que por sua vez, é transformada em energia mecânica na turbina, gerando energia elétrica.
  • E solar térmica em energia hidráulica nos sais quentes, que, por sua vez, é transformada em energia mecânica cinética na turbina, gerando energia elétrica.

Um adulto de 790N de peso desce em um tobogã de 22,5 metros de altura, sabe-se que ao final da decida apenas 90% da energia potencial é transformada em energia cinética. A velocidade do adulto no final da descida, em m/s é de aproximadamente: Considere g=10m/s2 .

  • A 10.
  • B 15.
  • C 20.
  • D 25.
  • E 30.