Exercícios

5 Questões de Fisica de Energia Cinetica – 1º ano

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A energia cinética aparece em situações do cotidiano sempre que há movimento. No 1º ano do Ensino Médio, esse conceito é essencial para relacionar massa, velocidade e variações de energia em diferentes contextos.

Nesta atividade, você vai resolver questões difíceis e contextualizadas sobre energia cinética, com atenção às unidades, proporcionalidades e interpretações físicas corretas. As alternativas foram elaboradas para exigir leitura cuidadosa e raciocínio conceitual.

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5 Questões de Fisica de Energia Cinetica – 1º ano

Questão 01

1) Um carrinho de massa 2,0 kg move-se em linha reta com velocidade de 6,0 m/s. Qual é a energia cinética do carrinho?

Gabarito: alternativa B). Correta. Usa-se Ec = m.v2/2 = 2,0.36/2 = 36 J.

Comentários por alternativa:

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  • A) Produto simples não representa a fórmula da energia cinética.
  • B) Correta. Usa-se Ec = m.v2/2 = 2,0.36/2 = 36 J.
  • C) A dependência com a velocidade é quadrática, não linear.
  • D) O fator 2 já está na fórmula; não se duplica a massa.
  • E) A contribuição não é igual; a velocidade entra ao quadrado.

Questão 02

2) Um automóvel de 1 000 kg passa de 10 m/s para 20 m/s em uma pista reta. Qual alternativa descreve corretamente a variação da energia cinética?

Gabarito: alternativa D). Correta. Como Ec é proporcional a v2, dobrar v quadruplica Ec.

Comentários por alternativa:

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  • A) Massa constante não impede mudança de energia cinética.
  • B) Dobrar a velocidade não dobra a energia: quadruplica.
  • C) O aumento absoluto de velocidade não define a razão entre energias.
  • D) Correta. Como Ec é proporcional a v2, dobrar v quadruplica Ec.
  • E) Tempo de deslocamento não determina diretamente a energia cinética.

Questão 03

3) Dois corpos A e B têm a mesma energia cinética. O corpo A possui massa 4,0 kg e velocidade 3,0 m/s. Se o corpo B tem massa 1,0 kg, qual deve ser sua velocidade?

Gabarito: alternativa A). Correta. Igualando Ec: 4.32/2 = 1.v2/2, então v = 6 m/s.

Comentários por alternativa:

  • A) Correta. Igualando Ec: 4.32/2 = 1.v2/2, então v = 6 m/s.
  • B) Mesma energia não implica mesma velocidade quando as massas diferem.
  • C) A massa menor exige velocidade maior, não menor.
  • D) A relação correta envolve a raiz da razão das massas.
  • E) O fator necessário não é linear: depende da raiz quadrada.

Questão 04

4) Um ciclista e sua bicicleta, juntos com massa total de 80 kg, têm energia cinética de 2 880 J. Qual é a velocidade aproximada desse conjunto?

Gabarito: alternativa E). Correta. v = raiz(2Ec/m) = raiz(2.2880/80) = raiz(72) ≈ 8,5 m/s?

Comentários por alternativa:

  • A) 4 m/s gera energia muito menor que 2 880 J.
  • B) 8 m/s fica abaixo do valor obtido pela fórmula.
  • C) A conta apresentada não corresponde ao valor de energia dado.
  • D) A energia não cresce com o quadrado da massa na fórmula usada.
  • E) Correta. v = raiz(2Ec/m) = raiz(2.2880/80) = raiz(72) ≈ 8,5 m/s?

Questão 05

5) Em um teste, um corpo de 5,0 kg tem sua velocidade aumentada de 2,0 m/s para 4,0 m/s. Qual é o aumento da energia cinética?

Gabarito: alternativa C). Correta. Ec inicial = 10 J e final = 40 J; aumento = 30 J.

Comentários por alternativa:

  • A) Dobrar a velocidade quadruplica a energia, não a duplica.
  • B) A variação não é intermediária; depende dos quadrados das velocidades.
  • C) Correta. Ec inicial = 10 J e final = 40 J; aumento = 30 J.
  • D) A diferença correta entre as energias não é 20 J.
  • E) O valor depende do quadrado da velocidade, não da massa isoladamente.

Questão 06

6) Uma esfera de 0,50 kg é lançada horizontalmente com velocidade de 12 m/s. Depois de percorrer certa distância, sua velocidade passa para 8 m/s. Qual afirmação melhor descreve a energia cinética nesse intervalo?

Gabarito: alternativa B). Correta. Ec inicial = 0,5.0,5.122 = 36 J e final = 16 J.

Comentários por alternativa:

  • A) A energia inicial foi superestimada para essa massa.
  • B) Correta. Ec inicial = 0,5.0,5.122 = 36 J e final = 16 J.
  • C) Os valores não correspondem à fórmula com m = 0,50 kg.
  • D) A conta não bate com os quadrados das velocidades.
  • E) Os resultados estão muito abaixo do valor real.

Questão 07

7) Dois patinadores se deslocam sobre gelo, sem considerar atrito relevante. O patinador X tem 50 kg e velocidade de 10 m/s; o patinador Y tem 80 kg e velocidade de 8 m/s. Quem possui maior energia cinética e por quê?

Gabarito: alternativa E). Correta. EcX = 2500 J e EcY = 2560 J; Y é maior.

Comentários por alternativa:

  • A) A massa também entra no cálculo e altera a comparação.
  • B) As energias são próximas, mas não iguais.
  • C) A massa não pode ser ignorada na energia cinética.
  • D) A justificativa é vaga; o valor numérico é que confirma Y.
  • E) Correta. EcX = 2500 J e EcY = 2560 J; Y é maior.

Questão 08

8) Um objeto de massa constante sofre uma transformação na qual sua energia cinética passa de 200 J para 800 J. Qual alternativa interpreta corretamente a mudança na velocidade?

Gabarito: alternativa A). Correta. Se Ec quadruplica, v dobra, pois Ec é proporcional a v2.

Comentários por alternativa:

  • A) Correta. Se Ec quadruplica, v dobra, pois Ec é proporcional a v2.
  • B) Quadruplicar a energia não quadruplica a velocidade.
  • C) Energia maior não implica redução da velocidade.
  • D) A relação com a velocidade não é linear.
  • E) A massa constante não impede mudança de velocidade.

Questão 09

9) Um projétil de 0,20 kg sai de um dispositivo com energia cinética de 90 J. Qual é a velocidade de saída aproximada?

Gabarito: alternativa D). Correta. v = raiz(2Ec/m) = raiz(180/0,20) = raiz(900) = 30 m/s.

Comentários por alternativa:

  • A) O cálculo numérico não produz 90 J com essa massa.
  • B) A estimativa não corresponde à raiz obtida na fórmula.
  • C) A velocidade precisa ser um pouco maior que 25 m/s, não esse valor.
  • D) Correta. v = raiz(2Ec/m) = raiz(180/0,20) = raiz(900) = 30 m/s.
  • E) 45 m/s levaria a energia acima de 90 J.

Questão 10

10) Em uma análise de segurança, um veículo de 1 200 kg circula a 15 m/s e depois passa a 5 m/s. Qual é a relação entre a energia cinética final e a inicial?

Gabarito: alternativa C). Correta. Ao reduzir a velocidade de 15 para 5 m/s, a energia cai para (1/3)2 = 1/9.

Comentários por alternativa:

  • A) Um terço seria correto para dependência linear, não quadrática.
  • B) A razão não é um quarto, pois a velocidade caiu para um terço.
  • C) Correta. Ao reduzir a velocidade de 15 para 5 m/s, a energia cai para (1/3)2 = 1/9.
  • D) A expressão não é a mais precisa; o fator correto é 1/9.
  • E) Metade ocorreria se a velocidade caísse pela raiz de 2.

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