Enunciado

Uma bola de 25 g é liberada a partir do repouso 80 m acima da superfície da Terra. Durante a queda, a energia térmica total da bola e do ar aumenta de 15 J . A velocidade da bola pouco antes de atingir a superfície é:

  1. 45 m / s .
  2. 40 m / s .
  3. 25 m / s .
  4. 20 m / s .
  5. 15 m / s .

Passo 1

Bom galera, aqui a gente pode resolver isso sabendo que o trabalho de forças não conservativas é igual a variação da energia mecânica do sistema.

Assim:

W n a o c o n s e r v a t i v a s = ∆ E M

Mas por que? Bem, o enunciado disse que a energia térmica da bola e do ar aumentou. Isso quer dizer que houve dissipação de energia, logo, houve a atuação de uma força não conservativa.

Passo 2

Bom, o trabalho dessa tal força vai ser justamente igual a energia dissipada:

W n a o c o n s e r v a t i v a = - 15 J

Negativo pois estamos dizendo que essa energia “saiu” do sistema.

Passo 3

Agora vamos calcular a energia mecânica antes e depois, ou seja, no topo da queda e próxima do chão.

Bem, de inicio só havia energia potencial gravitacional, então:

E M i = m g h = 25 x 10 - 3 . 10 . 80 = 20 J

Já a energia final, essa é toda cinética:

E f = m v 2 2 = 25 x 10 - 3 2 v 2

Show? Repare que foi feita a conversão de gramas pra kilos ali. Então:

W n a o c o n s e r v a t i v a s = ∆ E M = E f - E i

- 15 = 25 2 x 10 - 3 v 2 - 20

5 = 25 2 x 10 - 3 v 2

2 5 x 10 3 = v 2 → v 2 = 400 → v = 20 m / s

Beleza? Então:

d)

Resposta

d)

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