Conservação de Energia Mecânica

1) (ENEM – 2017) O brinquedo pula – pula (cama elástica) é composto por uma lona circular flexível horizontal presa por molas à sua borda. As crianças brincam pulando sobre ela, alterando e alternando suas formas de energia. Ao pular verticalmente, desprezando o atrito com o ar e os movimentos de rotação do corpo enquanto salta, uma criança realiza um movimento periódico vertical em torno da posição de equilíbrio da lona $h=0$ , passando pelos pontos de máxima e de mínima alturas $h_{max}$ e $h_{min}$ respectivamente.

Esquematicamente, o esboço do gráfico da energia cinética da criança em função de sua posição vertical na situação descrita é:

2) (ENEM – 2014) O pêndulo de Newton pode ser constituído por cinco pêndulos idênticos suspensos em um mesmo suporte. Em um dado instante, as esferas de três pêndulos são deslocadas para a esquerda e liberadas, deslocando-se para a direita e colidindo elasticamente com as outras duas esferas, que inicialmente estavam paradas.

O movimento dos pêndulos após a primeira colisão está representado em

3) (FUVEST – 2017) Na estratosfera, há um ciclo constante de criação e destruição do ozônio. A equação que representa a destruição do ozônio pela ação da luz ultravioleta solar (UV) é

$O_{3}\overset{UV}{\rightarrow}O_{2}+O$

O gráfico representa a energia potencial de ligação entre um dos átomos de oxigênio que constitui a molécula de $O_{3}$ e os outros dois, como função da distância de separação $r$ . A frequência dos fótons da luz ultravioleta que corresponde à energia de quebra de uma ligação da molécula de ozônio para formar uma molécula de $O_{2}$ e um átomo de oxigênio é, aproximadamente,

a) $1 \times 10^{15}$ Hz

b) $2 \times 10^{15}$ Hz

c) $3 \times 10^{15}$ Hz

d) $4 \times 10^{15}$ Hz

e) $5 \times 10^{15}$ Hz

Note e adote:

$E=hf$
$E$ é a energia do fóton.
$f$ é a frequência da luz.
Constante de Planck, $h=6 \times 10^{-34}$ J.s

4) (G1 – IFSC- 2012) O bate-estacas é um dispositivo muito utilizado na fase inicial de uma construção. Ele é responsável pela colocação das estacas, na maioria das vezes de concreto, que fazem parte da fundação de um prédio, por exemplo. O funcionamento dele é relativamente simples: um motor suspende, através de um cabo de aço, um enorme peso (martelo), que é abandonado de uma altura, por exemplo, de $10m$ , e que acaba atingindo a estaca de concreto que se encontra logo abaixo. O processo de suspensão e abandono do peso sobre a estaca continua até a estaca estar na posição desejada.

É CORRETO afirmar que o funcionamento do bate-estacas é baseado no princípio de:

a) transformação da energia mecânica do martelo em energia térmica da estaca.
b) conservação da quantidade de movimento do martelo.
c) transformação da energia potencial gravitacional em trabalho para empurrar a estaca.
d) colisões do tipo elástico entre o martelo e a estaca.
e) transformação da energia elétrica do motor em energia potencial elástica do martelo.

5) (UNESP – 2013) A figura ilustra um brinquedo oferecido por alguns parques, conhecido por tirolesa, no qual uma pessoa desce de determinada altura segurando-se em uma roldana apoiada numa corda tensionada. Em determinado ponto do percurso, a pessoa se solta e cai na água de um lago.

Considere que uma pessoa de $50 kg$ parta do repouso no ponto A e desça até o ponto B segurando-se na roldana, e que nesse trajeto tenha havido perda de $36\%$ da energia mecânica do sistema, devido ao atrito entre a roldana e a corda. No ponto B ela se solta, atingindo o ponto C na superfície da água. Em seu movimento, o centro de massa da pessoa sofre o desnível vertical de $5 m$ mostrado na figura. Desprezando a resistência do ar e a massa da roldana, e adotando g=10 m/s², pode-se afirmar que a pessoa atinge o ponto C com uma velocidade, em m/s, de módulo igual a:

a) 8
b) 10
c) 6
d) 12
e) 4

6) (UEM – 2012) Sobre a energia mecânica e a conservação de energia, assinale o que for correto.
(01) Denomina -se energia cinética a energia que um corpo possui, por este estar em movimento.
(02) Pode – se denominar de energia potencial gravitacional a energia que um corpo possui por se situar a uma certa altura acima da superfície terrestre.
(04) A energia mecânica total de um corpo é conservada, mesmo com a ocorrência de atrito.
(08) A energia total do universo é sempre constante, podendo ser transformada de uma forma para outra; entretanto, não pode ser criada e nem destruída.
(16) Quando um corpo possui energia cinética, ele é capaz de realizar trabalho.

7) (G1-IFCE 2012) Uma pessoa sobe um lance de escada, com velocidade constante, em $1,0 min$ . Se a mesma pessoa subisse o mesmo lance, também com velocidade constante em $2,0 min$ , ela realizaria um trabalho
a) duas vezes maior que o primeiro.
b) duas vezes menor que o primeiro.
c)quatro vezes maior que o primeiro.
d)quatro vezes menor que o primeiro.
e)igual ao primeiro.

8) (UERJ – 2012) Uma pessoa empurrou um carro por uma distância de $26 m$ , aplicando uma força $F$ de mesma direção e sentido do deslocamento desse carro. O gráfico abaixo representa a variação da intensidade de $F$ , em newtons, em função do deslocamento d, em metros.

Desprezando o atrito, o trabalho total, em joules, realizado por $F$ , equivale a:
a) 117
b) 130
c) 143
d) 156

9) (UERJ – 1998) A figura mostra uma plataforma que termina em arco de circulo. Numa situação em que qualquer atrito pode ser desprezado, uma pequena esfera é largada do repouso no ponto A, a uma altura do solo igual ao diâmetro do círculo. A intensidade da aceleração local da gravidade é g.

Com relação ao instante em que a esfera passa pelo ponto B, situado a uma altura igual ao raio do círculo,
a) indique se o módulo de sua velocidade é maior, igual ou menor que no ponto C, situado à mesma altura que B, e justifique sua resposta;

b) determine as componentes tangencial $(a_{t})$ e centrípeta $(a_{c})$ e de sua aceleração $(a_{v})$ )

10) (UFF RJ – 1997) A figura mostra um pêndulo que consiste em um corpo com $5 kg$ de massa pendurado a uma mola de constante elástica igual a $400 N/m$ e massa desprezível.

Na posição A, em que a mola não está deformada, o corpo é abandonado em repouso. Na posição B, em que a mola se encontra na vertical e distendida de $0,5 m$ , esse corpo atinge a velocidade de $4 m/s$ . Considerando – se a resistência do ar desprezível e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², pode – se afirmar que a diferença entre as alturas do corpo nas posições A e B é:
a) 3,6 m
b) 1,8 m
c )0,8 m
d) 2,4 m
e) 0,2 m

11) (Fuvest – 1997) Um atleta está dentro de um elevador que move – se para cima com velocidade constante V. Ele começa a levantar uma massa de 100kg, inicialmente apoiada no piso do elevador, quando este passa pela altura z = 0 m, e termina quando o piso do elevador passa por z = 27,0 m. A massa é levantada pelo atleta até uma altura de 2,0m acima do piso do elevador. O trabalho realizado pelo atleta sobre a massa é W. A variação da energia potencial da massa durante o levantamento, em relação ao referencial da Terra, é $\Delta U$ . Podemos afirmar, usando g=10m/s², que:

a) W = 2.000J e $\Delta U$ = 2.000J

b) W = 2.000J e $\Delta U$ = 29.000J

c) W = 27.000J e $\Delta U$ = 27.000J

d) W = 2.000J e $\Delta U$ = 27.000J

e) W = 29.000J e $\Delta U$ = 29.000J

12) (Unitau – 1995) Considere que a Lua descreve uma trajetória circular em torno da Terra, sendo o raio desta circunferência igual a $3,84.10^{5}$ m. A força que a Terra exerce sobre a Lua é dirigida sempre para a direção do centro da circunferência. Assinale a opção correta:

a) O trabalho realizado sobre a Lua pela força gravitacional da Terra é sempre nulo.

b) Deve existir, além da força atrativa da Terra, outra força para manter o movimento circular da Lua.

c) Devido à força de atração, a Lua deverá “cair na Terra”.

d) A velocidade tangencial da Lua não é constante.

e) A aceleração tangencial e a aceleração centrípeta da Lua
são positivas.

Conservação do Momento Linear

13) (FUVEST 2018) Uma caminhonete, de massa 2.000 kg, bateu na traseira de um sedã, de massa 1.000 kg, que estava parado no semáforo, em uma rua horizontal. Após o impacto, os dois veículos deslizaram como um único bloco. Para a perícia, o motorista da caminhonete alegou que estava a menos de 20 km/h quando o acidente ocorreu. A perícia constatou, analisando as marcas de frenagem, que a caminhonete arrastou o sedã, em linha reta, por uma distância de 10 m. Com este dado e estimando que o coeficiente de atrito cinético entre os pneus dos veículos e o asfalto, no local do acidente, era 0,5, a perícia concluiu que a velocidade real da caminhonete, em km/h, no momento da colisão era, aproximadamente,

Note e adote: Aceleração da gravidade: 10 m/s²; Desconsidere a massa dos motoristas e a resistência do ar.

a) 10.
b) 15.
c) 36.
d) 48.
e) 54.

14) (FCMSCSP 2018) Duas esferas idênticas, A e B, sofrem uma colisão totalmente inelástica. Imediatamente antes da colisão, elas se movem no plano xy, representado na figura, com velocidades $v_{A}= 2v$ e $v_{B} = v$ . Sabendo que imediatamente depois da colisão elas se movem juntas com velocidade de módulo $v^{'}$ , é correto afirmar que:

a) $v^{'}=\sqrt{5}v$

b) $v^{'}=\frac {\sqrt{3}v}{2}$

c) $v^{'}=\sqrt{\frac {5}{2}}v$

d) $v^{'}=\frac {3v}{2}$

e) $v^{'}=\frac {\sqrt{5}v}{2}$

15) (UFRGS 2018) Considere as três afirmações abaixo.

I – Em qualquer processo de colisão entre dois objetos, a energia cinética total e a quantidade de movimento linear total do sistema são quantidades conservadas.
II – Se um objeto tem quantidade de movimento linear, então terá energia mecânica.
III – Entre dois objetos de massas diferentes, o de menor massa jamais terá quantidade de movimento linear maior do que o outro.

Quais estão corretas?

a) Apenas I.
b) Apenas lI.
c) Apenas III.
d) Apenas I e lI.
e) I, II e III.

16) (FUVEST 2017) A figura foi obtida em uma câmara de nuvens, equipamento que registra trajetórias deixadas por partículas eletricamente carregadas. Na figura, são mostradas as trajetórias dos produtos do decaimento de um isótopo do hélio (₂He⁶) em repouso: um elétron (e^–) e um isótopo de lítio (₃Li⁶), bem como suas respectivas quantidades de movimento linear, no instante do decaimento, representadas, em escala, pelas setas. Uma terceira partícula, denominada antineutrino ( $\nu$ , carga zero), é também produzida nesse processo.O vetor que melhor representa a direção e o sentido da quantidade de movimento do anti neutrino é:

17) (PUCRJ 2017) Um jogador de tênis, durante o saque, lança a bola verticalmente para cima. Ao atingir sua altura máxima, a bola é golpeada pela raquete de tênis, e sai com velocidade de 108 km/h na direção horizontal.

Calcule, em kg.m/s, o módulo da variação de momento linear da bola entre os instantes logo após e logo antes de ser golpeada pela raquete.

Dado: Considere a massa da bola de tênis igual a 50 g

a) 1,5
b) 5,4
c) 54
d) 1500
e) 5400

18) (PUCRS 2017) O gráfico abaixo representa a quantidade de movimento Q em função da velocidade v para uma partícula de massa m.A área hachurada no gráfico é numericamente igual a qual grandeza física?

a) Impulso
b) Deslocamento
c) Energia cinética
d) Força resultante

19) (UFSC 2017) Nos Jogos Olímpicos Rio 2016, a seleção brasileira de vôlei obteve a medalha de ouro após doze anos da última conquista, com uma vitória de sets sobre a Itália. O saque Viagem, popularizado pelos jogadores brasileiros na Olimpíada de 1984, foi de fundamental importância para o alto desempenho da equipe. Na figura abaixo, uma sequência de imagens ilustra a execução de um saque Viagem, com indicação da posição do jogador e da posição correspondente da bola em diversos instantes de tempo. O jogador lança a bola, cuja massa é de 0,3 kg com velocidade horizontal de 4,0 m/s e entra em contato novamente com ela a uma altura de 3,50 m acima do solo, no instante 2,2 s Esse contato dura apenas 0,02 s mas projeta a bola com velocidade de módulo V = 20 m/s.Com base na figura e nos dados acima, é correto afirmar que:

01) a força média de interação da mão do jogador com a bola na direção horizontal é de aproximadamente 234 N .

02) o módulo da velocidade vertical da bola no momento em que o jogador entra em contato novamente com ela é de 3,5 m/s.

04) o módulo da força média de interação da mão do jogador com a bola é maior que o módulo da força média de interação da bola com a mão do jogador.

08) a força média de interação da mão do jogador com a bola na direção vertical é nula.

16) o trabalho realizado sobre a bola durante a interação é de aproximadamente 53,23 J.

20) (UNESP 2016) Duas esferas, A e B de mesma massa e de dimensões desprezíveis, estão inicialmente em repouso nas posições indicadas na figura. Após ser abandonada de uma altura h a esfera A presa por um fio ideal a um ponto fixo O desce em movimento circular acelerado e colide frontalmente com a esfera B que está apoiada sobre um suporte fixo no ponto mais baixo da trajetória da esfera A. Após a colisão, as esferas permanecem unidas e, juntas, se aproximam de um sensor S, situado à altura 0,2 m que, se for tocado, fará disparar um alarme sonoro e luminoso ligado a ele.Compare as situações imediatamente antes e imediatamente depois da colisão entre as duas esferas, indicando se a energia mecânica e a quantidade de movimento do sistema formado pelas duas esferas se conservam ou não nessa colisão. Justifique sua resposta. Desprezando os atritos e a resistência do ar, calcule o menor valor da altura h em metros, capaz de fazer o conjunto formado por ambas as esferas tocar o sensor S.

21) (UERJ 2016) Observe o gráfico a seguir, que indica a força exercida por uma máquina em função do tempo.Admitindo que não há perdas no sistema, estime, em N.s a impulsão fornecida pela máquina no intervalo entre 5 e 105 segundos.

22) (UNICAMP 2016) Beisebol é um esporte que envolve o arremesso, com a mão, de uma bola de 140 g de massa na direção de outro jogador que irá rebatê-la com um taco sólido. Considere que, em um arremesso, o módulo da velocidade da bola chegou a $162km/h$ , imediatamente após deixar a mão do arremessador. Sabendo que o tempo de contato entre a bola e a mão do jogador foi de $0,07s$ o módulo da força média aplicada na bola foi de

a) 324,0 N
b) 90,0 N
c) 6,3 N
d) 11,3 N

23) (Unicamp 2016) Tempestades solares são causadas por um fluxo intenso de partículas de altas energias ejetadas pelo Sol durante erupções solares. Esses jatos de partículas podem transportar bilhões de toneladas de gás eletrizado em altas velocidades, que podem trazer riscos de danos aos satélites em torno da Terra.

Considere que, em uma erupção solar em particular, um conjunto de partículas de massa total $m_{p} = 5 kg$ deslocando-se com velocidade de módulo $v_{p}= 2. 10^{5} m/s$ choca-se com um satélite de massa $M_{s} = 95 kg$ que se desloca com velocidade de módulo igual a $V_{s} = 4.10^{3} m/s$ na mesma direção e em sentido contrário ao das partículas. Se a massa de partículas adere ao satélite após a colisão, o módulo da velocidade final do conjunto será de

a) 102000 m/s

b) 14000 m/s

c) 6200 m/s

d) 3900 m/s

24) (Fac. Pequeno Príncipe – Medici 2016) O pêndulo balístico, inventado no século XIX, é um dispositivo bastante preciso na determinação da velocidade de projéteis e é constituído por um bloco, geralmente de madeira, suspenso por dois fios de massas desprezíveis e inextensíveis, conforme mostrado a seguir. Para o pêndulo da figura, considere que o projétil tenha massa de 50 g e o bloco de 5 kg e que, após ser atingido pelo projétil, o bloco alcança uma altura h = 20 cm. Determine a velocidade do projétil no instante em que atinge o bloco. Considere g = 10 m/s²

a) 202 m/s
b) 212 m/s
c) 222 m/s
d) 242 m/s
e) 252 m/s

25) (ENEM 2016) O trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se mover com atrito desprezível. A figura ilustra um trilho horizontal com dois carrinhos (1 e 2) em que se realiza um experimento para obter a massa do carrinho 2. No instante em que o carrinho 1, de massa 150,0 g, passa a se mover com velocidade escalar constante, o carrinho 2 está em repouso. No momento em que o carrinho 1 se choca com o carrinho 2, ambos passam a se movimentar juntos com velocidade escalar constante. Os sensores eletrônicos distribuídos ao longo do trilho determinam as posições e registram os instantes associados a passagem de cada carrinho, gerando os dados do quadro.Com base nos dados experimentais, o valor da massa do carrinho 2 é igual a

a) 50,0 g.
b) 250,0 g.
c) 300,0 g.
d) 450,0 g.
e) 600,0 g

26) (UPE 2015) Uma partícula de massa m se move com velocidade de módulo v imediatamente antes de colidir elasticamente com uma partícula idêntica, porém em repouso. A força de contato entre as partículas que atua durante um breve período de tempo T está mostrada no gráfico a seguir.Desprezando os atritos, determine o valor máximo assumido pela força de contato $\textrm{F}_0$ :

a) 4 mv / 3T
b) 2 mv / 3T
c) mv / T
d) mv / 3T
e) mv / 4T

27) (Fameca-SP – 2014) Em um experimento de laboratório, uma mola de massa desprezível inicialmente comprimida é liberada e, ao distender-se, empurra um carrinho, ao qual está presa, e uma caixa apoiada sobre ele. Antes da distensão da mola, o conjunto estava em repouso. Quando a caixa perde o contato com a mola, sua velocidade tem módulo v em relação ao solo.

Desprezando-se todos os atritos e sabendo que a massa do carrinho sem a caixa é 5 vezes maior do que a massa da caixa, o módulo da velocidade adquirida pelo carrinho (V), em relação ao solo, no instante em que a mola para de empurrar a caixa é:

a) 0,75v
b) 1,2v
c) 0,20v
d) 0,70v
e) 1,6v

28) (FUVEST 2013) Um fóton, com quantidade de movimento na direção e sentido do eixo x, colide com um elétron em repouso. Depois da colisão, o elétron passa a se mover com quantidade de movimento $\vec{p}_e$ , no plano $xy$ , como ilustra a figura abaixo.

Plano xy (Foto: Reprodução/Fuvest)

Dos vetores $\vec{p}_f$ abaixo, o único que poderia representar a direção e sentido da quantidade de movimento do fóton, após a colisão, é

Conservação do Momento Angular

29) (UDESC 2018) Uma bailarina, ao executar um movimento de rotação de braços abertos, realiza 1,5 voltas a cada segundo. Quando ela fecha os braços, ela consegue realizar 2,0 voltas por segundo no mesmo movimento. Considerando que o momento angular se conserva ao longo do movimento, a variação percentual do momento de inércia da bailarina foi de:

a) -33%
b) 25%
c) -25%
d) 33%
e) 50%

30) (UFRN 2013) Um dos esportes olímpicos mais tradicionais é o salto ornamental em piscina. Nele, o atleta salta do alto de um trampolim visando executar uma trajetória parabólica até atingir a água. Aliado a esse movimento, ele tem de executar outros movimentos, pontuados pelos juízes, como o de encolher momentaneamente braços e pernas de modo que, além da trajetória parabólica de seu centro de massa, ele passe também a girar seu corpo em torno do seu centro de massa. No final do salto, ele estica novamente os braços e as pernas visando cair de cabeça na água. Essa sequência de movimentos está representada na figura a seguir.Comparando o movimento inicial feito pelo atleta com braços e pernas estendidos ao movimento realizado com esses membros dobrados junto ao tronco, a lei de conservação do momento angular permite afirmar que

a) há uma diminuição do momento de inércia do atleta e, portanto, uma diminuição na sua velocidade de rotação.

b) há uma diminuição do momento de inércia do atleta e, portanto, um aumento na sua velocidade de rotação.

c) há um aumento do momento de inércia do atleta e, portanto, um aumento na sua velocidade de rotação.

d) há um aumento do momento de inércia do atleta e, portanto, uma diminuição na sua velocidade de rotação.

31) (UFRN 2009) Visando à preservação do meio ambiente de forma sustentável, a sociedade atual vem aumentando consideravelmente a utilização da energia dos ventos, através das turbinas eólicas. Nessa tecnologia, a primeira transformação de energia acontece na interação das moléculas do ar com as hélices dos cata-ventos, transformando a energia cinética de translação das moléculas do ar em energia cinética de rotação das hélices.

Nessa interação,

a) a variação da quantidade de movimento das moléculas do ar gera uma força resultante que atua sobre as hélices.

b) a variação do momento angular das moléculas do ar gera uma força resultante que atua sobre as hélices.

c) a variação da força resultante exercida pelas moléculas do ar anula o momento angular das hélices.

d) a variação da força resultante exercida pelas moléculas do ar anula a quantidade de movimento das hélices.

32) (UFRN 1999) Com a mão, Jorge está girando sobre sua cabeça, em um plano horizontal, um barbante que tem uma pedra amarrada na outra extremidade, conforme se vê na figura ao lado. Num dado momento, ela para de impulsionar o barbante e, ao mesmo tempo, estica o braço da mão que segura o barbante, não mexendo mais na posição da mão, até o fio enrolar-se todo no carretel de linha. Jorge observa que a pedra gira cada vez mais rapidamente, à medida que o barbante se enrola em seu dedo.
Isso pode ser explicado pelo princípio de conservação do(a)
a) momento linear
b) energia mecânica
c) momento angular
d) energia total.

33) (UFRN – 1998) Uma bailarina inicia uma série de rodopios com os braços bem abertos e afastados do corpo e realiza os últimos rodopios com os braços encolhidos e bem juntos do corpo. Admita que o atrito das sapatilhas da bailarina com o solo seja desprezível. Analise as afirmações abaixo e, em seguida, assinale a opção cujos números correspondem a afirmativas corretas sobre o movimento da bailarina:
I) A bailarina realiza os últimos rodopios girando mais rapidamente do que quando começou.

II) A bailarina realiza os últimos rodopios girando mais lentamente do que quando começou.

III) A mudança da velocidade de rotação é explicada pelo princípio da conservação do momento angular.

IV) A mudança da velocidade de rotação é explicada pelo princípio da conservação do momento linear.
a) I e IV
b) II e III
c) I e III
d) II e IV

34) (UFRN 2002) Em revista de circulação nacional, uma reportagem destacou a reação da natureza às agressões realizadas pelo homem ao meio ambiente. Uma das possíveis consequências citadas na reportagem seria o derretimento das geleiras dos polos, o que provocaria uma elevação no nível do mar. Devido ao movimento de rotação da Terra, esse efeito seria especialmente sentido na região do equador, causando inundações nas cidades litorâneas que hoje estão ao nível do mar.
Levando-se em conta apenas esse efeito de redistribuição da água devido ao degelo, podemos afirmar que:

a) o momento de inércia da Terra, em relação ao seu eixo de rotação, aumentará.

b) a velocidade angular da Terra, em relação ao seu eixo de rotação, aumentará.

c) o período de rotação da Terra, duração do dia e da noite, diminuirá.

d) o momento angular da Terra, em relação ao seu centro de massa, diminuirá

Primeira Lei da Termodinâmica

35) (UFRGS 2017) Observe a figura abaixoA figura mostra dois processos, I e II, em um diagrama pressão (P) x volume (V) ao longo dos quais um gás ideal pode ser levado do estado inicial i para o estado final f. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna é …….. nos dois processos. O trabalho W_I realizado no processo I é …….. que o trabalho W_II realizado no processo II.

a) igual — maior
b) igual — menor
c) igual — igual
d) diferente — maior
e) diferente — menor

36) (UDESC 2017) A figura mostra cinco gráficos da pressão em função do volume para um certo gás submetido a cinco processos cíclicos diferentes.
Assinale a alternativa que representa o ciclo termodinâmico no qual o gás realiza a maior quantidade de trabalho possível.

37) (FUVEST 2015) Certa quantidade de gás sofre três transformações sucessivas, A-B, B-C e C-A, conforme o diagrama p-V apresentado na figura abaixo. A respeito dessas transformações, afirmou-se o seguinte:

I. O trabalho realizado no ciclo é nulo.

II. A energia interna do gás no estado C é maior que no estado A.

III. Durante a transformação A՜B, o gás recebe calor e realiza trabalho.

Está correto apenas o que se afirma em

a) I.
b) II.
c) III.
d) I e II.
e) II e III.

38) (UERN 2013) A variação da energia interna de um gás perfeito em uma transformação isobárica foi igual a 1200 J. Se o gás ficou submetido a uma pressão de 50 N/m² e a quantidade de energia que recebeu do ambiente foi igual a 2000 J, então, a variação volume sofrido pelo gás durante o processo foi:

a) 10 m³.
b) 12 m³.
c) 14 m³.
d) 16 m³.

39) (UEM 2012) Um cilindro com pistão, contendo uma amostra de gás ideal, comprime a amostra de maneira que a temperatura, tanto do cilindro com pistão quanto da amostra de gás ideal, não varia. O valor absoluto do trabalho realizado nessa compressão é de 400 J. Sobre o exposto, assinale o que for correto.

01) O trabalho é positivo, pois foi realizado sobre o gás.

02) A transformação é denominada adiabática.

04) A energia interna do gás aumentou, pois este teve seu volume diminuído.

08) O gás ideal cedeu uma certa quantidade de calor à vizinhança.

16) A quantidade de calor envolvida na compressão de gás foi de 200 J.

40) (UPF 2012) Uma amostra de um gás ideal se expande duplicando o seu volume durante uma transformação isobárica e adiabática. Considerando que a pressão experimentada pelo gás é 5 x 10⁶ Pa e seu volume inicial 2 x 10^-5 m³, podemos afirmar:

a) O calor absorvido pelo gás durante o processo é de 25 cal.

b) O trabalho efetuado pelo gás durante sua expansão é de 100 cal.

c) A variação de energia interna do gás é de –100 J.

d) A temperatura do gás se mantém constante.

e) Nenhuma das anteriores.

41) (PUC-RS- 2005) A temperatura de um gás é diretamente proporcional à energia cinética das suas partículas. Portanto, dois gases A e B, na mesma temperatura, cujas partículas tenham massas na proporção de m_A/m_B=4/1, terão as energias cinéticas médias das suas partículas na proporção Ec_A/Ec_Bigual a:

a) 1/4
b) 1/2
c) 1
d) 2
e) 4

Força elétrica e Conservação de energia

42) (FUVEST 2018) Na figura, A e B representam duas placas metálicas; a diferença de potencial entre elas é V_B– V_A= 2,0 x 10⁴ V. As linhas tracejadas 1 e 2 representam duas possíveis trajetórias de um elétron, no plano da figura.Considere a carga do elétron igual a -1,6 x 10^-19 C e as seguintes afirmações com relação à energia cinética de um elétron que sai do ponto X na placa A e atinge a placa B:

I. Se o elétron tiver velocidade inicial nula, sua energia cinética, ao atingir a placa B, será 3,2 x 10^-15 J.

II. A variação da energia cinética do elétron é a mesma, independentemente de ele ter percorrido as trajetórias 1 ou 2.

III. O trabalho realizado pela força elétrica sobre o elétron na trajetória 2 é maior do que o realizado sobre o elétron na trajetória .

Apenas é correto o que se afirma em

a) I.
b) II.
c) III.
d) I e II.
e) I e III.

43) (Fuvest – 2013) A energia potencial elétrica U de duas partículas em função da distância r que as separa está representada no gráfico da figura abaixo.

Uma das partículas está fixa em uma posição, enquanto a outra se move apenas devido à força elétrica de interação entre elas. Quando a distância entre as partículas varia de r_i = 3 . 10^–10 m a r_f = 9 . 10^–10 m, a energia cinética da partícula em movimento

a) diminui 1 . 10^–18 J.

b) aumenta 1 . 10^–18 J.

c) diminui 2 . 10^–18 J.

d) aumenta 2 . 10^–18 J.

e) não se altera.

44) (UNESP – 2006) Os elétrons de um feixe de um tubo de TV são emitidos por um filamento de tungstênio dentro de um compartimento com baixíssima pressão. Esses elétrons, com carga e = 1,6 ×10^-19C, são acelerados por um campo elétrico existente entre uma grade plana e uma placa, separadas por uma distância L = 12,0cm e polarizadas com uma diferença de potencial V = 15kV. Passam então por um orifício da placa e atingem a tela do tubo. A figura ilustra este dispositivo.