Enunciado

Por que a seguinte situação é impossível? Um bibliotecário levanta um livro do chão até uma prateleira alta, realizando 20,0   J de trabalho no processo de levantamento. Quando ele vira as costas, o livro cai da prateleira de volta no chão. A força gravitacional da Terra sobre o livro realiza 20,0   J de trabalho sobre o livro enquanto ele cai. Como o trabalho realizado era 20,0   J   +   20,0   J   =   40,0   J , o livro bate no chão com 40,0   J de energia cinética.

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Precisamos ter muito cuidado ao identificar o trabalho interno e externo no sistema livro-Terra. Os primeiros 20.0J, feitos pelo bibliotecário no sistema, é um trabalho externo, então o sistema agora contém um adicional de 20.0J comparado à configuração inicial.

Quando o livro cai e o sistema retorna à configuração inicial, os 20.0J de trabalho realizado pela força gravitacional da Terra é trabalho interno. Este trabalho apenas transforma a energia potencial gravitacional do sistema em energia cinética. Não adiciona mais energia ao sistema.

Portanto, o livro atinge o solo com 20.0J de energia cinética. O sistema livro-Terra agora tem energia potencial gravitacional zero, para uma energia total de 20.0J, que é a energia colocada no sistema pelo bibliotecário.

Resposta

Ver resposta.

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