Question

Por favor, alguém mim ajude nessa de física. Quem poder mim ajudar, ficarei muito agradecida.


1º)O conceito de energia é um dos conceitos físicos mais importantes, não apenas na ciência contemporânea, mas também na prática da engenharia. No dia-a-dia, pensamos sobre energia em termos de custo do combustível para o transporte, no da eletricidade para iluminação e aparelhos eletrodomésticos, e também no custo dos alimentos que consumimos. A energia aparece em várias formas – energia mecânica, energia eletromagnética, energia química, energia térmica e energia nuclear. As diversas formas de energia se relacionam entre si, a quantidade total de energia permanece sempre constante. Com base nos estudos sobre energia, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as sentenças abaixo. Se necessário use o módulo da aceleração da gravidade de 10 m/s^2. a) ( ) O trabalho realizado por uma força não conservativa representa uma transferência irreversível de energia; b) ( ) Uma partícula descreve uma trajetória circular em movimento uniforme, sobre ela atua uma força centrípeta dirigida para o centro da trajetória, realizando um trabalho motor sobre a partícula; c) ( ) O Princípio da Conservação da Energia comprova que a energia que recebemos do Sol não apenas se transforma em inúmeras outras formas de energia (como eólica, fóssil, térmica, etc.), mas também é “perdida”, isto é, a energia é “gasta” ou “consumida”, e portanto, não se conserva; d) ( ) Um saltador olímpico executa um salto recorde de 2,3 m sobre um sarrafo horizontal. O módulo da velocidade com que o saltador deve pular para conseguir tal êxito é superior a 20 km/h; e) ( ) Um atleta atira uma bola de 0,5 kg para cima, com velocidade inicial de 10 m/s. Suponha que a energia potencial inicial seja nula. Nessa situação, podemos afirmar que a energia mecânica total quando a bola estiver no topo da trajetória é 25 J.

Answer 1

Explicação:

Vê se aprende física pra próxima prova.

1º)

a) Em uma força não conservativa parte da energia dada ao sistema é dissipada "perdida", logo esse passa a ser um processo irreversível. Logo essa alternativa é Verdadeira.

b) O deslocamento infinitesimal de uma particula é sempre tangente a trajetória, temos que W = F*x*cos(∅), como a força centrípeta aponta sempre para o centro do círculo e x é tangente a circunstâncias o ângulo formado entre F e x em um movimento circular é sempre 90º cos(90º) = 0, logo o trabalho da força centrípeta é sempre igual a 0. Dessa forma essa alternativa é Falsa.

c) A conservação da energia fala que a energia sempre é conservada, muitas vezes energia mecânica não e transformada em energia mecânica mas em térmica e falamos que houve uma perda de energia, mas a energia total do sistema continua a mesma. Dessa forma a energia emitida pelo sol ao chegar na Terra também é conservada, ela pode não ser transformada em energia útil mas ainda está aqui. Com isso essa alternativa é Falsa.

d) Para ele pular 2,3m precisará de no mínimo a energia potencial para isso que é dada por U = mgh = 10*2,3*m = 23m J, onde m é a massa do atleta. Correndo a 20km/h, e desconsiderando qualquer tipo de dissipação de energia, sua energia inicial será puramente cinética e igual a m(20/3,6)²/2 = 15,4mJ, vemos que a energia inicial do atleta é menor que a energia potencial que ele irá precisar atingir, logo para saltar os 2,3 metros ele precisará de mais velocidade inicial. Logo essa alternativa é Verdadeira.

e) A energia inicial é puramente cinética e igual a 0,5*10²/2 = 25J, considerando que a energia é conservada, em qualquer ponto da trajetória da bola sua energia será igual a 25J. Logo essa alternativa é Verdadeira.

2)

a) A velocidade inicial com que a areia chega na esteira é igual a 0 sua após 1 segundo 4kg de areia estarão se movendo a uma velocidadevelocidade igual a 9m/s, utilizando o teorema do impulso:

I = ∆P

I = m*9 - 0

I = 9m

F*t = 9m

Tomando 1 segundo temos:

F*1 = 9*4*1

F = 36N

b) Sabemos que a potência pode ser determinada pela seguinte fórmula:

P = F*v

P = 36*9

P = 324W

3) O trabalho nesse caso é dado pela área sob a cursa de 2 até 12, temos duas figuras geométricas formadas pela curva, um trapézio de 2 até 8 metros, que nos dará um trabalho positivo, uma vez que a força nesse caso é positiva e uma triângulo de 8 até 12 que nos dará um trabalho negativo uma vez que a força é negativa. Com isso o trabalho total do sistema será

W = A1 - A2, onde A1 é a área do trapézio e A2 a área do triângulo, com isso temos:

W = (B1 + b1)*h1/2 - b2*h2/2

W = ((8-2) + (6-2))*20/2 - (12-8)*40/2

W = (6 + 4)*10 - 4*20

W = 10*10 - 80

W = 100 - 80

W = 20J

4) Para uma colisão elástica a energia e o momento devem ser conservados. O momento total inicial do sistema é igual a v*M = 2M, onde M é a massa da bola. A energia inicial é dada por v²*M/2 = 2M. A partir desses dados vamos olhar as alternativas e achar aquela em que isso é respeitado.

a) Em todos os casos a velocidade ganha pela particula 2 deverá ser igual a velocidade perdida da particula 1, já que ambas tem a mesma massa com isso essa alternativa não é válida.

b) Nesse a bolinha 1 perdeu 3m/s de velocidade e a dois do ganhou 1, logo o momento não é conservado.

c) Nesse caso a bolinha 1 perdeu 4 m/s e a bolinha dois não ganhou velocidade logo o momento não é conservado.

d) Nesse caso a bolinha 1 perderá 2m/s e a segunda ganhará 2m/s, logo o momento é conservado. A energia final do sistema vira apenas da bolinha 2 já que a 1 está parada, e será igual a E = Mv2²/2 = 4M/2 = 2M, logo a energia também é conservada nesse caso. Logo essa é a alternativa correta.

e) Nesse caso o momento é conservado, uma vez que a primeira perde 1/2 m/s e a segunda ganha 1/2 m/s. Mas calculando a energia vemos que ela não será conservada

E = M(3/2)²/2 + M(1/2)²/2

E = 9M/8 + 1M/8

E = 10M/8

E = 1,25M

1,25M ≠ 2M, logo a energia não foi conservada.