A energia cinética está associada ao movimento de um corpo e depende de sua massa e de sua velocidade. No Ensino Médio, ela aparece em situações do cotidiano, em análises de colisões, frenagens, lançamentos e conversões entre formas de energia, permitindo interpretar fenômenos físicos com base em relações quantitativas.
Nesta lista, as questões exploram a expressão da energia cinética, sua dependência com a velocidade, o papel do referencial, a relação com o trabalho e aplicações em contextos reais. O foco é resolver problemas com raciocínio físico e atenção às unidades, aos dados e às interpretações envolvidas.
Questões sobre energia cinética
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Use Ec = mv2/2. Substituindo os valores, obtém-se 2,0 x 105 J.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Pela fórmula, v = raiz(2Ec/m). Substituindo, a velocidade é 8 m/s.
Comentários por alternativa:
- A) Essa velocidade produz energia menor que 32 J para 2,0 kg.
- B) Ainda resulta em energia abaixo do valor informado.
- C) Essa velocidade gera energia muito maior que 32 J para a massa dada.
- D) Pela fórmula, v = raiz(2Ec/m). Substituindo, a velocidade é 8 m/s.
- E) Aqui houve confusão entre energia e velocidade; 32 é joule, não m/s.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Como Ec depende de v2, dobrar a velocidade quadruplica a energia cinética.
Comentários por alternativa:
- A) Como Ec depende de v2, dobrar a velocidade quadruplica a energia cinética.
- B) Esse fator não corresponde ao quadrado do aumento de velocidade.
- C) Dobrar a velocidade não dobra a energia; a dependência é quadrática.
- D) Esse aumento não se obtém com uma velocidade final de 10 m/s a partir de 5 m/s.
- E) A velocidade dobrou, mas a energia cresce com o quadrado, não com o próprio valor.
Questão 04
Gabarito: alternativa E). Aplicando Ec = mv2/2, obtém-se 0,5 x 122 / 2 = 36 J?
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor é metade do correto, indicando falha no uso do fator 1/2.
- B) Correto? Não: aqui há confusão, pois o cálculo dá 36 J, não 72 J.
- C) Esse valor é quatro vezes maior que o correto, indicando superestimação no cálculo.
- D) Esse valor dobra o correto e sugere erro ao multiplicar a massa por v2 sem dividir por 2.
- E) Aplicando Ec = mv2/2, obtém-se 0,5 x 122 / 2 = 36 J?
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Pelo teorema trabalho-energia, o trabalho é igual à variação da energia cinética: 18 J.
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor resulta de cálculo incompleto, sem usar corretamente a velocidade ao quadrado.
- B) Aqui há provável troca entre velocidade e energia, pois 9 não corresponde à variação cinética.
- C) Pelo teorema trabalho-energia, o trabalho é igual à variação da energia cinética: 18 J.
- D) Esse valor não bate com a expressão da energia cinética para a massa dada.
- E) Esse valor excede o resultado e sugere erro ao multiplicar por 2 sem justificativa.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Com massas iguais, a razão depende de v2. Como 30 é o dobro de 15, a energia quadruplica.
Comentários por alternativa:
- A) Isso ocorreria se a energia fosse inversamente proporcional à velocidade.
- B) Com massas iguais, a razão depende de v2. Como 30 é o dobro de 15, a energia quadruplica.
- C) Esse fator não decorre da dependência quadrática da energia cinética.
- D) Dobrar a velocidade não dobra a energia; ela quadruplica.
- E) Esse resultado não corresponde à relação entre os quadrados das velocidades dadas.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). ΔEc = Ecfinal – Ecinicial. O resultado é 20 – 320 = -300 J?
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor não corresponde ao cálculo com 10 kg e as velocidades dadas.
- B) Há aproximação inadequada; o resultado exato não é esse.
- C) Esse valor não aparece na subtração correta das energias cinéticas.
- D) A variação não é positiva, porque houve redução da velocidade.
- E) ΔEc = Ecfinal – Ecinicial. O resultado é 20 – 320 = -300 J?
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Ao dobrar a velocidade, a energia cinética quadruplica: 54 J passa para 216 J.
Comentários por alternativa:
- A) Ao dobrar a velocidade, a energia cinética quadruplica: 54 J passa para 216 J.
- B) Esse valor não corresponde ao fator quadrático da velocidade.
- C) Esse valor apenas dobra a energia, mas o crescimento correto é maior.
- D) A energia não permanece igual quando a velocidade é dobrada.
- E) Esse valor é maior que o esperado e não resulta do quadrado da velocidade.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Aplicando v = raiz(2Ec/m), obtém-se v = raiz(1800) ≈ 42 m/s?
Comentários por alternativa:
- A) Essa velocidade gera energia menor que a informada.
- B) Ainda fica abaixo do valor indicado para 1,8 x 105 J.
- C) Correto? Não: 40 m/s fica perto, mas o valor mais adequado é 42 m/s.
- D) Aplicando v = raiz(2Ec/m), obtém-se v = raiz(1800) ≈ 42 m/s?
- E) Esse valor é alto demais e produz energia muito superior à dada.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). A energia inicial é 750 J e a final é 3 000 J; o acréscimo é 2 250 J?
Comentários por alternativa:
- A) Esse valor é menor que o aumento real da energia cinética.
- B) Há subestimação do ganho ao passar de 5 m/s para 10 m/s.
- C) A energia inicial é 750 J e a final é 3 000 J; o acréscimo é 2 250 J?
- D) Esse valor não corresponde à diferença entre as energias inicial e final.
- E) Esse aumento é maior que o obtido ao quadruplicar a energia inicial.
Comentários por alternativa: