Enunciado

Explique o que acontece com o termo da energia associado a pedra do Exemplo 5.3 . O que aconteceria se a pedra fosse substituída por uma bola de borracha e o balde substituído por um plano rígido?

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Bom... Inicialmente a pedra possui uma energia potencial de m g h . A partir do momento que ela é abandonada, à medida que ela se aproxima da superfície, a energia potencial vai diminuindo e é convertida em energia cinética, que vai aumentando.

No momento em que a pedra atinge a superfície da água, não teremos mais energia potencial e a energia cinética que seria máxima é convertida em variação de energia interna, pois o impacto resulta em liberação de energia térmica.

Portanto a energia cinética é nula e teremos apenas energia interna.

Passo 2

Para a mesma situação, se considerarmos uma bola de borracha e uma superfície rígida, ao invés da pedra e do balde com água, ainda teremos a conversão de energia potencial que é máxima no momento inicial, antes de ser abandonada, em energia cinética.

No momento da colisão teremos perda de energia cinética que é convertida em energia térmica. Porém como a bola vai quicar, ela ainda possui velocidade e, portanto, essa energia cinética restante é convertida em potencial e depois novamente em cinética e assim sucessivamente até parar.

Ou seja, sempre que a bola quica no chão ela perde energia cinética que é convertida em energia interna. E como a bola não atinge a mesma altura na qual ela foi solta, a energia potencial também diminui até que o processo se repita e a bola esteja em repouso.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um conjunto cilindro-pistão de pressão constante contém 0,2k g de vapor d’água saturado a 400k P a . O conjunto é resfriado até que a água ocupe metade de seu volume inicial. Calcule o calor transferi
Um cilindro de teste, fechado e rígido, com volume de 0,1l contém água no ponto crítico. Ele é resfriado até que a temperatura de água atinja 20 ° C . Calcule a quantidade de calor transferido da água
Dez quilos de água em um arranjo cilindro-pistão estão na condição de vapor saturado a 100k P a , com um título de 50 % . O sistema é então aquecido de forma que o volume triplica. A massa do pistão é
Dois quilos de nitrogênio a 100K ,x = 0,5 , são aquecidos até 300K em um processo a pressão constante num conjunto cilindro-pistão. Determine os volumes inicial e final e a transferência de calor tota
Considere o sistema mostrado na Fig. P5.28. O tanque A tem um volume de 100l e contém vapor saturado de R-134a a 30 ° C . Quando a válvula é parcialmente aberta, o R-134a escoa lentamente para dentro