A energia cinética é uma das ideias centrais da mecânica e aparece em situações do cotidiano, do movimento de um carro à trajetória de uma bola. No Ensino Médio, ela é estudada como a energia associada ao movimento e pode ser relacionada com massa, velocidade e trabalho realizado sobre um corpo.
Neste conjunto de questões, você vai analisar aplicações conceituais e numéricas envolvendo energia cinética, variações de velocidade, teorema trabalho–energia e comparações entre diferentes estados de movimento. As situações foram escolhidas para exigir atenção às relações físicas envolvidas, e não apenas memorização de fórmulas.
Questões sobre energia cinética
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Usa-se Ec = mv2/2, resultando em 200000 J.
Questão 02
Gabarito: alternativa C). A energia cinética varia com o quadrado da velocidade.
Comentários por alternativa:
- A) Mesma massa e velocidades diferentes produzem energias diferentes.
- B) Dobrar a velocidade não dobra a energia; quadruplica.
- C) A energia cinética varia com o quadrado da velocidade.
- D) Oito vezes ocorreria se a velocidade triplicasse em relação à outra.
- E) Metade seria coerente com velocidade menor, não maior.
Questão 03
Gabarito: alternativa C). De Ec = mv2/2, vem v = 10 m/s.
Comentários por alternativa:
- A) Resulta de substituir a energia como se fosse quatro vezes menor.
- B) A raiz aproximada não corresponde ao valor dado.
- C) De Ec = mv2/2, vem v = 10 m/s.
- D) Surge se a massa for tratada de forma inadequada.
- E) É alto demais para 50 J com 2 kg.
Questão 04
Gabarito: alternativa D). O trabalho resultante é a variação da energia cinética.
Comentários por alternativa:
- A) É a energia cinética inicial, não o trabalho resultante.
- B) Corresponde ao aumento linear da velocidade, o que não vale aqui.
- C) Diferença incorreta entre as energias inicial e final.
- D) O trabalho resultante é a variação da energia cinética.
- E) Excede a variação real da energia cinética.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Somando o trabalho à energia cinética inicial, obtém-se v = 12 m/s.
Comentários por alternativa:
- A) Ignora o trabalho realizado e mantém a velocidade inicial.
- B) Aumenta pouco demais para um acréscimo de 72 J.
- C) Somando o trabalho à energia cinética inicial, obtém-se v = 12 m/s.
- D) Exige energia final maior do que a fornecida.
- E) Corresponderia a um trabalho bem maior.
Questão 06
Gabarito: alternativa C). Com mesma velocidade, a energia cinética é proporcional à massa.
Comentários por alternativa:
- A) Uma massa maior não reduz a energia na mesma velocidade.
- B) Mesma velocidade com massas diferentes produz energias diferentes.
- C) Com mesma velocidade, a energia cinética é proporcional à massa.
- D) Quatro vezes exigiria massa quatro vezes maior.
- E) Dez vezes exigiria uma diferença de massa muito maior.
Questão 07
Gabarito: alternativa A). No ponto mais alto, a velocidade instantânea é nula.
Comentários por alternativa:
- A) No ponto mais alto, a velocidade instantânea é nula.
- B) É a energia inicial, não a do ponto mais alto.
- C) Dobrou o valor inicial sem base física.
- D) Iguala a energia de um objeto quatro vezes mais rápido.
- E) Superestima a energia inicial em excesso.
Questão 08
Gabarito: alternativa D). O trabalho virou energia cinética: 18 = mv2/2.
Comentários por alternativa:
- A) Gera energia menor que 18 J para 2 kg.
- B) Ainda produz energia insuficiente para o trabalho dado.
- C) Excede o valor correto de energia para o corpo.
- D) O trabalho virou energia cinética: 18 = mv2/2.
- E) Seria compatível com trabalho muito maior.
Questão 09
Gabarito: alternativa B). Calcula-se a diferença entre as energias cinéticas final e inicial.
Comentários por alternativa:
- A) É próximo da energia inicial, não da variação total.
- B) Calcula-se a diferença entre as energias cinéticas final e inicial.
- C) Corresponde a um aumento ainda maior de velocidade.
- D) É a energia final, não o acréscimo.
- E) Superestima a diferença entre os dois estados.
Questão 10
Gabarito: alternativa D). Ao triplicar a velocidade, a energia cinética fica nove vezes maior.
Comentários por alternativa:
- A) A energia não permanece a mesma quando a velocidade triplica.
- B) Seria o resultado de dobrar a velocidade, não triplicar.
- C) Corresponde a crescimento linear, não quadrático.
- D) Ao triplicar a velocidade, a energia cinética fica nove vezes maior.
- E) Excede o fator nove esperado para essa variação.
Comentários por alternativa: