Aula: Energia Potencial

Nesta aula, nós vamos aprender como encontrar a energia potencial e a sua variação e utilizá-la para resolver diferentes problemas.

Atividade: 21 Questões

Q1:

Um corpo de massa 4 kg tinha uma energia potencial gravítica de 2 136,4 joules em relação ao solo. Determine a sua altura. Considere a aceleração gravítica 9 , 8 / m s 2 .

Q2:

Um guindaste levanta um corpo de massa 132 kg a uma altura de 20 m. Encontre o aumento na energia potencial gravitacional do corpo. Considere a aceleração devido à gravidade de 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q3:

Um corpo de massa 543 g está a uma altura de 22 m acima da superfície do solo. Determine a sua energia potencial gravítica em relação ao solo. Considere 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q4:

Um corpo de massa 7,5 kg está a uma altura de 14 cm acima do solo. Determinar a energia potencial do corpo em relação ao solo, adote 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q5:

Um homem de massa 92 kg vai do sexto andar ao décimo andar num elevador. Dado que a altura de cada andar é 3,3 m, determine o ganho em energia potencial gravítica. Considere a aceleração gravítica 9,8 m/s2.

Q6:

Um helicóptero de massa 2‎ ‎630 kg desceu verticalmente de uma altura de 250 m para uma altura de 150 m. Encontre sua perda de energia potencial gravitacional. Considere a aceleração da gravidade 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q7:

Um corpo de massa 7 kg moveu 52 cm para cima da linha de maior declive de um plano suave inclinado 6 0 em relação a horizontal. Encontre o aumento em sua energia potencial gravitacional. Considere 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q8:

Um corpo de massa 8 kg moveu-se 238 cm acima da linha de maior declive de um plano suavemente inclinado a 3 0 com a horizontal. Calcule o aumento de sua energia potencial gravitacional. Assuma 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q9:

Uma pessoa de massa 105 kg fazia hiking numa colina que estava inclinada em relação à horizontal um ângulo cujo seno é 1 3 . Dado que ela percorreu uma distância de 87 m, determine a variação na sua energia potencial gravítica. Considere 𝑔 = 9 , 8 m / s .

Q10:

Uma bola de massa 317 g foi lançada verticalmente para cima a 29 m/s do ponto 𝐴 . Passou por um ponto 𝐵 , a 21 m/s, em que 𝐵 está verticalmente acima de 𝐴 . Desprezando a resistência do ar, utilize o princípio do trabalho-energia para determinar o aumento na energia potencial gravítica da bola quando se deslocou de 𝐴 para 𝐵 .

Q11:

Uma partícula move-se do ponto ( 9 , 3 ) ao ponto ( 7 , 9 ) sob ação da força 𝐹 = 1 0 𝚤 7 𝚥 dinas. Determine a variação na energia potencial da partícula, dado que o deslocamento é em centímetros.

Q12:

Um corpo move-se em linha reta do ponto 𝐴 ( 6 , 0 ) ao ponto 𝐵 ( 5 , 4 ) sob a ação da força 𝐹 = 𝑚 𝑖 + 2 𝚥 N . dado que a variação na energia potencial do corpo é 2 joules e o deslocamento é em metros, determine o valor da constante 𝑚 .

Q13:

Um corpo move-se sob a ação de uma força constante 𝐹 = 5 𝚤 + 3 𝚥 N , em que 𝚤 e 𝚥 são dois vetores unitários perpendiculares. No instante 𝑡 segundos, com 𝑡 0 , o vetor posição do corpo em relação a um ponto fixo é dado por 𝑟 = ( 𝑡 + 4 ) 𝚤 + ( 4 𝑡 + 8 ) 𝚥 m . Determine a variação da energia potencial do corpo nos primeiros 9 segundos.

Q14:

Um corpo de massa 3 kg tinha uma energia potencial gravítica de 1 528,8 joules em relação ao solo. Determine a sua altura. Considere a aceleração gravítica 9 , 8 / m s 2 .

Q15:

Um guindaste levanta um corpo de massa 101 kg a uma altura de 6 m. Encontre o aumento na energia potencial gravitacional do corpo. Considere a aceleração devido à gravidade de 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q16:

Uma partícula move-se do ponto ( 8 , 1 ) ao ponto ( 1 0 , 3 ) sob ação da força 𝐹 = 6 𝚤 3 𝚥 dinas. Determine a variação na energia potencial da partícula, dado que o deslocamento é em centímetros.

Q17:

Um corpo de massa 3 kg moveu 120 cm para cima da linha de maior declive de um plano suave inclinado 3 0 em relação a horizontal. Encontre o aumento em sua energia potencial gravitacional. Considere 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q18:

Um corpo de massa 580 g está a uma altura de 10 m acima da superfície do solo. Determine a sua energia potencial gravítica em relação ao solo. Considere 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q19:

Um helicóptero de massa 2‎ ‎550 kg desceu verticalmente de uma altura de 190 m para uma altura de 130 m. Encontre sua perda de energia potencial gravitacional. Considere a aceleração da gravidade 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q20:

Uma bola de massa 334 g foi lançada verticalmente para cima a 22 m/s do ponto 𝐴 . Passou por um ponto 𝐵 , a 18 m/s, em que 𝐵 está verticalmente acima de 𝐴 . Desprezando a resistência do ar, utilize o princípio do trabalho-energia para determinar o aumento na energia potencial gravítica da bola quando se deslocou de 𝐴 para 𝐵 .

Q21:

Um corpo move-se em linha reta do ponto 𝐴 ( 5 , 7 ) ao ponto 𝐵 ( 7 , 5 ) sob a ação da força 𝐹 = 𝑚 𝑖 + 4 𝚥 N . dado que a variação na energia potencial do corpo é 8 4 joules e o deslocamento é em metros, determine o valor da constante 𝑚 .

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