Enunciado

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Uma bola de aniversário cheia d'água, com uma massa de 1,50   k g , é lançada verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 3,00   m / s . (a) Qual é a energia cinética da bola no momento em que é lançada? (b) Qual é o trabalho realizado pela força gravitacional sobre a bola durante toda a subida? (c) Qual é a variação da energia potencial gravitacional do sistema bola- Terra durante toda a subida? (d) Se a energia potencial gravitacional é tomada como nula no ponto de lançamento, qual é seu valor quando a bola chega à altura máxima? (e) Se a energia potencial gravitacional é considerada nula na altura máxima, qual é seu valor no ponto do lançamento? (f) Qual é a altura máxima?

Passo 1

Bom pessoal , nós sabemos quea energia cinética inicial édada por :

K i = m v i 2 2

Dessa forma , temos que :

K i = 1 2 1,5 3 2 = 6,75 J

Passo 2

Então galera, nós sabemos que , desprezando a resistência do ar, o trabalho realizado pela força gravitacional é igual à variação da energia cinética. No ponto mais alto da trajetória, a energia cinética é zero e, portanto, o trabalho realizado pela força gravitacional é dado por :

W g = K - K i = 0 - 6,75 J

W g =   – 6,75   J

Passo 3

Então pessoal , como a variação de energia potencial é igual ao negativo da variação de energia cinética, temos que :

∆ U = - ∆ K

∆ U = - ( - 6,75 J )

  Δ U   =   6,75   J

Passo 4

Bom galera , nós sabemos que :

∆ U = U f - U i

Dessa forma , se U i   =   0 , a energia potencial no ponto mais alto da trajetória é dada por:

U f   =   U i   + ∆ U   =   0   +   6,75   =   6,75   J

Passo 5

Utilizando o mesmo raciocínio do item anterior , percebemos que se U f   =   0 ,   a energia potencial gravitacional no ponto do lançamento é dada por :

U i   =   U f   -   Δ U   =   0   -   6,75   =   - 6,75   J

Passo 6

Então pessoal , usando as relações que já conhecemos , sabemos que :

m g ∆ y = ∆ U

Sendo assim temos que a altura máxima é dada por :

  ∆ y = ∆ U m g = 6,75 ( 1,5 * 9,8 ) = 0,459   m

Resposta

K i = 6,75   J

W g = - 6,75   J

∆ U = 6,75 J

U f = 6,75   J

U i = - 6,75 J

∆ Y = 0,459   m

Tranquilo galera??? Bora resolver mais questões então

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