Question

Um jovem com massa corporal de massa de 80kg desce escorregando de um toboágua de 45m de altura, partindo do repouso. Considere que a água reduz parcialmente o atrito na descida do trecho inclinado e sua velocidade no final dessa rampa é 1m/s menor do que se não houvesse atrito. No final da descida da rampa, ele chega na parte horizontal, que possui muita água, e é freada até parar completamente. Qual é o módulo do trabalho feito pelo atrito da água até o jovem parar completamente do trecho horizontal? (Considere a aceleração da gravidade como 10m/s2) a) 14000J b) 16940J c) 27440J d) 29435J e) 33640J

Answer 1

Olá! Espero ajudar!

Se não houvesse atrito toda a energia potencial gravitacional no topo do toboágua seria transformada em energia cinética na base do tobo água. Assim-

Epg = Ec

m·g·h = mV²/2

g·h = V²/2

10·45 = V²/2

450·2 = V²

V = √900

V = 30 m/s

Como houve a atuação da força de atrito na descida, a velocidade final foi 1 m/s menor. Assim -

V' = 30 - 1

V' = 29 m/s

O trabalho feito pela força de atrito da água no trecho horizontal será igual à variação da energia cinética do jovem. Como ele para completamente sua energia cinética final é igual a zero.

T = ΔEc

T = 0 - Eci

T = - mV'²/2

T = - 80(29)²/2

T = - 33640 Joules

Como a questão fala em módulo-

T = 33640 Joules