Question

UM FLOCO DE GELO DE 4g É LIBERADO DE UMA TAÇA HEMISFÉRICA COM 22cm DE RAIO. NÃO HÁ ATRITO NO CONTATO DO FLOCO COM A TAÇA.

(A) QUAL A VELOCIDADE DO BLOCO NO FUNDO DA TAÇA
(B) SUA ENERGIA CINÉTICA MÁXIMA

Answer 1

A unica força que faz trabalho sobre o pedacinho de ´ gelo e a força da gravidade, que ´ e uma força conservativa.
Chamando de Ki a energia cinetica do pedacinho de ´ gelo na borda da taça, de Kf a sua energia cinetica no ´ fundo da taça, de Ui sua energia potencial da borda e de Uf sua energia potencial no fundo da taça, temos
entao˜ Kf + Uf = Ki + Ui .
Consideremos a energia potencial no fundo da taça como sendo zero. Neste caso a energia potencial no topo vale Ui = mgr, onde r representa o raio da taça e m representa a massa do pedacinho de gelo. Sabemos que Ki = 0 pois o pedacinho de gelo parte do repouso. Chamando de v a velocidade do pedacinho de gelo ao atingir o fundo, temos entao, da equaçao da conservaçao˜ da energia acima que mgr = mv2/2, o que nos fornece

v²=2gr
v²=2x9,8x0,22
v=2,08m/s