Question

Um corpo de massa 1kg move-se horizontalmente com velocidade constante de 10m/s, num plano sem atrito. Encontra uma rampa e sobe até atingir a altura máxima de 3,0m. A partir do ponto A, início da subida da rampa, existe atrito. Determine a quantidade de energia mecânica transformada em energia térmica durante a subida do corpo na rampa. (g= 10m/s2)
a) 50J b) 40J c) 30J d) 20J e) 10J

Answer 1

Resposta: d) 20J

Explicação:

Antes do inicio da rampa, ou seja, no ponto A o corpo tinha energia cinética(energia de movimento).  Ao iniciar a subida ele começa a perder velocidade e portanto a sua energia cinética vai diminuindo até atingir a altura máxima de 3 m. Nesse ponto o corpo para e sua energia cinética é zero. Por outro lado ele adquiriu uma energia potencial(energia de altura).

A energia mecânica é a soma da energia cinética com a potencial.

Resolução,

No ponto A(só tem energia cinética; a potencial é zero)

Ec = mv²/2

Ec = energia cinética

m = masa = 1 kg

v = velocidade = 10 m/s

Ec = 1(10)²/2 = 100/2 = 50 J

No ponto de altura máxima(só tem energia potencia; a cinética é zero)

Ep = mgh

Ep = energia potencial

m = massa = 1kg

g = aceleração da gravidade = 10 m/s²

h =  = altura = 3 m

Ep = 1(10(3) = 30 J

A energia mecânica transformada em energia térmica é = 50 - 30 = 20 J