Uma pedra de
é abandonada de uma altura de 70 m . A resistência com a atmosfera local faz com que
da energia mecânica inicial seja dissipada. Sendo a aceleração gravitacional local de
, assinale a opção que representa a velocidade com que a pedra atinge o solo.
A
B
C
D
E
Passo 1
O enunciado dá uma pedra de massa
,kg abandonada de uma altura
,m, numa região onde a gravidade vale
,m/s², e informa que
da energia mecânica inicial é dissipada pela resistência do ar. O conteúdo aqui é conservação de energia mecânica com perda não conservativa (dissipação).
Passo 2
Calcular a energia potencial gravitacional inicial
. Pela definição,
Passo 3
Substituindo os valores,
Passo 4
Determinar a energia dissipad a, que é
de
:
Passo 5
A energia mecânica que sobra para se transformar em cinética no instante do impacto é
Passo 6
Igualamos essa energia cinética a
para achar
:
Passo 7
Calculando numericamente,
Resposta
A velocidade com que a pedra atinge o solo é aproximadamente
,m/s. Nenhuma das alternativas dadas coincide com esse valor.