Exercícios sobre as Modalidades de Energia
(FM-Petrópolis-RJ) No dia 15 de fevereiro de 2014, em Donetsk, na Ucrânia, o recorde mundial de salto com vara foi quebrado por Renaud Lavillenie com a marca de 6,16 m. Nesse tipo de salto, o atleta realiza uma corrida e utiliza uma vara para conseguir ultrapassar o “sarrafo” – termo utilizado para referir-se à barra horizontal suspensa, que deve ser ultrapassada no salto. Considerando que ele ultrapassou o sarrafo com uma velocidade horizontal da ordem de 1 cm/s, produto das transformações de energia ocorridas durante a prova, tem-se que, após perder o contato com a vara, no ponto mais alto de sua trajetória, a energia mecânica associada ao atleta era:
a) somente cinética.
b) somente potencial elástica.
c) somente potencial gravitacional.
d) somente cinética e potencial gravitacional.
e) cinética, potencial elástica e potencial gravitacional.
Letra D
Desde a altura máxima atingida até tocar o solo, a transformação de energia ocorre apenas entre a energia cinética e a potencial gravitacional.
(Unicamp-SP) Denomina-se energia eólica a energia cinética contida no vento. Seu aproveitamento ocorre por meio da conversão da energia cinética de translação em energia cinética de rotação e, com o emprego de turbinas eólicas, também denominadas aerogeradores, é gerada a energia elétrica. Existem atualmente, na região que mais produz energia eólica no Brasil, 306 usinas em operação, com o potencial de geração elétrico de aproximadamente 7.800 MWh (dados do Banco de Informações de Geração da Aneel, 2016). Se nessa região, por razões naturais, a velocidade do vento fosse reduzida, mantendo-se a densidade do ar constante, teríamos uma redução de produção de energia elétrica. Indique a região em questão e qual seria a quantidade de energia elétrica produzida, se houvesse a redução da velocidade do vento pela metade.
a) Região Sul; 3.900 MWh.
b) Região Nordeste; 1.950 MWh.
c) Região Nordeste; 3.900 MWh.
d) Região Sul; 1.950 MWh.
Letra B
A região com maior incidência de ventos no Brasil é a Nordeste. Caso a velocidade do vento seja reduzida pela metade, a energia cinética de movimento das turbinas seria quatro vezes menor, pois é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade. Portanto, a quantidade de energia elétrica produzida também seria diminuída em quatro vezes, o que corresponderia à produção de 1950 MWh (7800 ÷ 4 = 1950).
Em última análise, a energia utilizada por alguém em uma corrida veio do Sol. Marque a alternativa que justifica essa afirmação.
a) Essa frase claramente refere-se à fixação da vitamina D, impossível de ser obtida por meio de suplemento ou alimentação.
b) A frase está incorreta, já que somente plantas executam o processo físico-químico da fotossíntese.
c) A frase está correta. O corredor absorve a energia dos alimentos que ingeriu, e a energia dos alimentos, por sua vez, foi obtida no processo natural da fotossíntese.
d) A afirmação está incorreta, pois contraria o princípio de Lavoisier.
e) Todas as afirmações anteriores estão incorretas.
Letra C
As plantas recebem energia pelo processo da fotossíntese. Ao se alimentar das plantas ou da carne de animais que ingeriram as plantas, o corredor consegue a energia para executar sua corrida.
O primeiro campeão da modalidade olímpica do salto com varas foi o norte-americano William Hoyt, em 1896. Marque a alternativa que indica a sequência de transformações de energia que ocorrem na execução de um salto com vara.
a) Energia potencial gravitacional > Energia cinética > Energia potencial elástica > Energia mecânica.
b) Energia cinética > Energia potencial elástica > Energia cinética> Energia potencial > Energia cinética.
c) Energia cinética > Energia mecânica > Energia potencial gravitacional> Energia potencial elástica.
d) Energia cinética> Energia potencial elástica > Energia cinética > Energia potencial elástica > Energia mecânica.
e) Energia mecânica > Energia cinética > Energia potencial gravitacional > Energia potencial elástica > Calor.
Letra B
Durante a corrida, o atleta obtém a energia cinética, que se transforma em energia potencial elástica no momento em que a vara é cravada no solo. A partir de então, a energia elástica converte-se em cinética, presente na velocidade que faz o atleta executar um movimento ascendente. Ao chegar na altura máxima, toda a energia do atleta é potencial gravitacional, que transforma-se em energia cinética durante sua queda até o solo.
