Um balão cheio d’água é deixado cair do terceiro andar de um edifício. O balão arrebenta ao chegar ao solo, em uma colisão perfeitamente inelástica. Qual é a energia cinética transferida para a Terra em consequência da colisão?
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Passo 1
O enunciado trata de um balão de massa
que cai do terceiro andar e atinge o solo com velocidade
. A colisão é perfeitamente inelástica, ou seja, o balão “gruda” na Terra e para instantaneamente. O conteúdo aqui é energia cinética em colisões inelásticas; vamos usar a fórmula da energia cinética e o fato de que, ao parar, toda essa energia precisa ser transferida.
Passo 2
Antes da colisão, o balão tem energia cinética dada por
Passo 3
Como a colisão é perfeitamente inelástica e a Terra, por ter massa muito maior, praticamente não se movimenta, toda a energia cinética inicial do balão termina sendo transferida à Terra (na forma de calor, deformação, som etc.).
Passo 4
Portanto, a energia cinética transferida para a Terra é igual à energia cinética inicial do balão, ou seja,