Confira aqui vários exercícios resolvidos sobre energia potencial, todos retirados de provas de concursos e ENEM.
Bom estudo!
Questão 1 (IBADE). A hidrelétrica de Três Marias é uma das principais usinas do estado de Minas Gerais. Ela possui um reservatório de 21 bilhões de metros cúbicos de água.
Adote g = 10 m/s² e que a densidade da água vale 1000 kg/m³.
Determine a energia potencial aproximada da massa de água quando o reservatório está completamente cheio, sabendo que a represa da usina possui uma altura de 75m.
A) A energia potencial será próxima de 1,0 x 10¹² J
B) A energia potencial será próxima de 1,2 x 10¹⁶ J
C) A energia potencial será próxima de 1,5 x 10¹⁸ J
D) A energia potencial será próxima de 2,0 x 10¹² J
E) A energia potencial será próxima de 2,2 x 10¹⁶ J
Resolução
A questão deseja saber a energia potencial aproximada quando o reservatório está completamente cheio, ou seja, quando ele possui 21 bilhões de metros cúbicos de água (21 . 109 m³).
Considerando que a densidade da água vale 1000 kg/m³, podemos calcular a massa:
m = 1000 . 21 . 109
m = 2,1 . 1013 kg
Utilizando a fórmula da energia potencial gravitacional:
Ep = m.g.h
Ep = 2,1 . 1013 . 10 . 75
Ep = 1,575 . 1016
Resposta: B (trata-se da alternativa mais próxima ao resultado encontrado).
Questão 2 (CONTEMAX). Um adulto de 790N de peso desce em um tobogã de 22,5 metros de altura, sabe-se que ao final da decida apenas 90% da energia potencial é transformada em energia cinética.
Considere g=10m/s2.
A velocidade do adulto no final da descida, em m/s é de aproximadamente:
A) 10.
B)15.
C) 20.
D) 25.
E) 30.
Resolução
A questão informou que apenas 90% da energia potencial (Ep) é transformada em energia cinética (Ec):
Ep . 0,9 = Ec
Como Ep = m.g.h e Ec = (m.v²)/2, temos:
m.g.h . 0,9 = (m.v²)/2
2 . 0,9 . m .g . h = m . v²
2 . 0,9 . m . 10 . 22,5 = m . v²
405 . m = m . v²
405 = v²
v = √405
v ≅ 20 m/s
Resposta: C
Questão 3 (IBFC). Suponha duas esferas de massas idênticas, descendo cada uma um plano inclinado com ângulos diferentes. Ambas as esferas partem do estado de repouso, de mesma altura em relação ao solo, e o atrito com os planos é desprezível.
Considerando o Princípio da Conservação da Energia, assinale a alternativa correta.
A) Ambas chegarão ao solo com a mesma aceleração.
B) Ambas levarão o mesmo tempo para descer os planos inclinados.
C) Ambas chegarão ao solo com a mesma velocidade.
D) A velocidade ao chegar ao solo e a aceleração de ambas serão diferentes.
Resolução
Considere uma esfera qualquer descendo um plano inclinado.
Neste caso, teremos uma igualdade entre a energia potencial gravitacional e a energia cinética:
Ep = Ec
m.g.h = mv²/2
“Cortando” a massa (m) em ambos os lados:
g.h = v²/2
v² = 2gh
Observe que a velocidade das esferas depende apenas da gravidade e da altura, sendo irrelevante a inclinação do plano.
Como a altura e a gravidade são iguais em ambos os casos, as duas esferas chegarão ao solo com a mesma velocidade.
Resposta: C
Gostou dos nossos exercícios sobre energia potencial?
Deixe o seu comentário.