Uma bola de beisebol de massa de 700g cai de uma altura de 10,0m a partir do repouso e depois de bater no chão ele eleva-se verticalmente até a altura máxima de 6,0m. Podemos afirmar que a energia mecânica da bola: Escolha uma: a. Não é constante. Durante o movimento da bola, houve ganho de 27,4J de energia mecânica. b. Não é constante. Durante o movimento da bola, houve perda de 27,4J de energia mecânica. c. É constante. Durante todo o movimento a energia mecânica da bola é de 41,2J. d. Não é constante. Durante o movimento da bola, houve perda de 41,2J de energia mecânica. e. É constante. Durante todo o movimento a energia mecânica da bola é de 68,6J.
Passo 1
Então, vamos lá! A gente tem uma bola de beisebol com massa de 700g (ou 0,7 kg) que cai de uma altura de 10 metros e, após bater no chão, ela sobe até 6 metros. O que a gente precisa descobrir é como a energia mecânica da bola se comporta nesse processo. Para isso, vamos usar conceitos de energia potencial gravitacional e energia mecânica.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a energia potencial gravitacional inicial da bola quando ela está a 10 metros de altura. A fórmula para energia potencial gravitacional é:
Onde:
- $ m $ é a massa (0,7 kg),
- $ g $ é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²),
- $ h $ é a altura (10 m).
Então,
Passo 3
Depois que a bola bate no chão e sobe até 6 metros, vamos calcular a energia potencial gravitacional final na altura máxima de 6 metros usando a mesma fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos comparar a energia mecânica inicial e final. No início, a energia mecânica da bola era de 68,6 J, e após o movimento, ela passou a ter 41,2 J. Isso mostra que a energia mecânica diminuiu.
A diferença de energia é:
Isso indica que houve uma perda de 27,4 J de energia mecânica durante o movimento da bola.
Resposta
A alternativa correta é a b. Não é constante. Durante o movimento da bola, houve perda de 27,4J de energia mecânica.