Question

268. (UEFS-06.2) Um bloco de gelo a 0°C, de massa de 1,0kg, é abandonado a partir do repouso do topo de um plano inclinado e atinge a base do plano com velocidade de módulo igual a 6,0m/s, conforme a figura. Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s2 o calor latente de fusão do gelo igual a 80cal/g e 1,0 caloria igual a 4,0 joules, a massa de gelo que se funde durante o movimento é, aproximadamente, igual, em kg, a: a) 0,05 d) 0,22 b) 0,15 e) 0,26 c) 0,19

Answer 1

Vamos lá!

Para resolver essa questão, vamos calcular a energia potencial do bloco no topo do plano, e subtraí-la pela energia cinética na base do plano. O que vamos obter é a energia mecânica que se transformou em energia térmica ao longo do percurso:

Ep = mgh
Ep = 1.10.10
Ep = 100j

Ec = $\frac{m c^{2} }{2}$
Ec = $\frac{1. 6^{2} }{2}$
Ec = $\frac{36}{2}$
Ec = 18

ET = 100 - 18
ET = 82j

Agora que sabemos que 82j de energia mecânica se transformaram em energia térmica, vamos calcular quanta massa de gelo do bloco essa energia conseguiu fundir (lembrando, antes, de converter as unidades):

82j = $\frac{82}{4}$cal
82j = 20,5cal

Ql = $\frac{cal}{m}$
80 = $\frac{20,5}{m}$
m = $\frac{20,5}{80}$
m = 0,25625g

Portanto, a alternativa correta é a opção e).