A conservação da energia é um dos princípios centrais da Física e ajuda a analisar fenômenos mecânicos, térmicos, elétricos e até nucleares. Em sistemas isolados, a energia não surge nem desaparece: ela apenas se transforma e pode ser transferida entre corpos ou armazenada de diferentes formas.
No Ensino Médio, esse princípio aparece em situações cotidianas como quedas, colisões, funcionamento de usinas, consumo de combustíveis e movimento de objetos em trilhos ou rampas. As questões a seguir exploram casos mais desafiadores, exigindo interpretação física, uso de relações entre formas de energia e atenção às condições do problema.
Questões sobre conservação da energia
Questão 01
Gabarito: alternativa B). A energia potencial mgh vira cinética, resultando em v = raiz de 2gh = raiz de 100 = 10?
Questão 02
Gabarito: alternativa D). A diferença entre a energia inicial e a final indica a energia dissipada.
Comentários por alternativa:
- A) Não se somam as energias iniciais e finais dessa forma.
- B) A energia cinética final não representa toda a energia inicial.
- C) A energia mecânica não desaparece; parte permanece cinética.
- D) A diferença entre a energia inicial e a final indica a energia dissipada.
- E) A perda depende da diferença dada no enunciado, não de metade.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). O ganho é mgh = 600 x 10 x 8 = 4,8 x 104 J.
Comentários por alternativa:
- A) O ganho é mgh = 600 x 10 x 8 = 4,8 x 104 J.
- B) Velocidade constante afeta a energia cinética, não o ganho potencial.
- C) A massa não é dividida pela altura na fórmula.
- D) Esse valor não corresponde ao produto mgh.
- E) Não há multiplicação dupla da altura na expressão.
Questão 04
Gabarito: alternativa E). No topo, a energia cinética inicial se transforma em potencial gravitacional.
Comentários por alternativa:
- A) O cálculo energético mostra uma altura maior.
- B) Velocidade e altura não são iguais numericamente.
- C) A massa se cancela na equação de conservação.
- D) Não há perda de energia informada no enunciado.
- E) No topo, a energia cinética inicial se transforma em potencial gravitacional.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). A queda de 0,80 m fornece v = raiz de 2gh = raiz de 16 = 4,0 m/s.
Comentários por alternativa:
- A) O fio não armazena energia mecânica nesse modelo.
- B) A conversão energética não é linear entre altura e velocidade.
- C) A queda de 0,80 m fornece v = raiz de 2gh = raiz de 16 = 4,0 m/s.
- D) O valor calculado é maior quando não há perdas.
- E) Altura e velocidade têm unidades diferentes.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). A energia disponível é mgh; para 1 kg, vale 1 x 10 x 25 = 250 J.
Comentários por alternativa:
- A) A altura de 25 m precisa entrar na conta.
- B) A energia disponível é mgh; para 1 kg, vale 1 x 10 x 25 = 250 J.
- C) Esse valor corresponderia a 10 kg, não a 1 kg.
- D) Faltou considerar toda a altura da queda.
- E) O resultado não coincide com o produto massa, gravidade e altura.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). Sem atrito, todo o trabalho da força vai para a energia cinética.
Comentários por alternativa:
- A) Não se multiplica duas vezes a mesma grandeza.
- B) Força sozinha não determina a energia; importa o deslocamento.
- C) Não há dissipação informada no problema.
- D) O trabalho é diferente de zero porque força e deslocamento têm mesma direção.
- E) Sem atrito, todo o trabalho da força vai para a energia cinética.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). A energia elástica 1/2 kx2 vira 1/2 mv2, resultando em 2,0 m/s.
Comentários por alternativa:
- A) A energia elástica 1/2 kx2 vira 1/2 mv2, resultando em 2,0 m/s.
- B) A relação entre compressão e velocidade não é linear.
- C) A mola ideal devolve sua energia no instante de liberação.
- D) A massa foi considerada no cálculo energético.
- E) A energia cresce com x2, mas isso não leva a 8,0 m/s aqui.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). O atrito realiza trabalho negativo igual a 1/2 mv2 = 54 J; logo F = 54/9 = 6 N.
Comentários por alternativa:
- A) A energia não se divide igualmente sem base física.
- B) O peso não entra diretamente nesse cálculo horizontal.
- C) A velocidade final é zero, não metade.
- D) O atrito realiza trabalho negativo igual a 1/2 mv2 = 54 J; logo F = 54/9 = 6 N.
- E) Massa e deslocamento não podem ser comparados assim.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Pela 1ª lei da Termodinâmica, deltaU = Q – W = 300 – 120 = 180 J.
Comentários por alternativa:
- A) O calor também contribui para a variação interna.
- B) O trabalho realizado pelo sistema reduz a energia interna disponível.
- C) Pela 1ª lei da Termodinâmica, deltaU = Q – W = 300 – 120 = 180 J.
- D) Parte do calor foi usada na realização de trabalho.
- E) O sistema recebeu mais calor do que trabalho realizou, então deltaU é positivo.
Comentários por alternativa: