Questões de Física: Energia, Usinas e Transformações

A seguir, estão resolvidas e corrigidas questões sobre geração de eletricidade, transformações de energia e conceitos de mecânica.

1. Usina de Geração de Eletricidade

Na figura a seguir está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade. Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina:

RESPOSTA: Hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água.

2. Usina de Energia Nuclear (ENEM)

(ENEM) A energia térmica liberada em processos de fissão nuclear pode ser utilizada na geração de vapor para produzir energia mecânica que, por sua vez, será convertida em energia elétrica. Abaixo está representado um esquema básico de uma usina de energia nuclear.

RESPOSTA: I e II. (Nota: A resposta original não especifica o que são I e II, mas mantém a estrutura da questão/resposta do ENEM).

3. Alternativas de Combustíveis (ENEM)

(ENEM) O setor de transporte, que concentra uma grande parcela da demanda de energia no país, continuamente busca alternativas de combustíveis. Investigando alternativas ao óleo diesel, alguns especialistas apontam para o uso do óleo de girassol, menos poluente e de fonte renovável, ainda em fase experimental.

RESPOSTA: A energia liberada por um litro desse combustível seria maior do que por um de óleo diesel. (Nota: Esta resposta parece ser uma conclusão esperada em um contexto de múltipla escolha).

4. Transformações de Energia (ENEM)

(ENEM) A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de processos, fenômenos ou objetos em que ocorrem transformações de energia. Nessa tabela, aparecem as direções de transformações de energia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo onde energia térmica se transforma em energia elétrica.

RESPOSTA: Em todos os processos ocorrem conservação de energia.

5. Energia Nuclear e Impactos (UFABC)

(UFABC) Energia nuclear.

• Rosa de Hiroshima
• Pensem nas crianças

Resposta: O combustível (urânio enriquecido) é relativamente barato, a geração de resíduos é pequena e não há geração de gases que intensificam o efeito estufa.

6. Aspectos da Energia Nuclear

Aponte os aspectos positivos e negativos da energia nuclear.

Resposta:

Positivos:

• Não há emissão de gases do efeito estufa.
• Poucas limitações de recursos.
• Alta densidade energética.

Negativos:

• Sem solução para eliminação dos resíduos.
• Operação complicada e arriscada.
• Se ocorrerem vazamentos, libera radioatividade e causa efeitos irreparáveis na área construída.

Cálculos de Mecânica

7. Energia Cinética

Qual a energia cinética de uma partícula de massa 5000 g cuja velocidade vale 72 km/h?

Resposta: 1000 J

8. Energia Potencial Elástica

Uma mola é deslocada 10 cm da sua posição de equilíbrio; sendo a constante elástica desta mola equivalente a 50 N/m, determine a energia potencial elástica associada a esta mola em razão desta deformação.

Resposta: 0,25 J

9. Trabalho e Aceleração

Um corpo de 40 kg sai do repouso devido à ação de uma força de intensidade constante F=120 N que nele atua constantemente durante um percurso de 10 m. Sabendo-se que F é aplicada na direção do deslocamento:

Respostas:

• Trabalho realizado pela força F: 1200 J
• Aceleração escalar média do movimento: 3 m/s²

10. Trabalho com Ângulo

Calcule o trabalho realizado pela força de intensidade constante F= 30 N no percurso AB=2 m. Considere cos 60° = 1/2.

Resposta: Trabalho = 30 J