Question

um objeto de massa 100 g é abandonado a partir do repouso de uma altura de 55 m, colidindo com o solo com uma velocidade de 108 km/h, num local onde g=10 m/s. Determine a quantidade de energia mecanica dissipada: a)na interaçao do objeto com o solo, durante o impacto b)na interaçao do objeto com o ar, durante a queda

Answer 1

A diferença da energia mecânica inicial e final é a energia dissipada
Epg=mgh
100g=0,1kg
Epg=0,1.10.55=55J
Ec=0,1. v^2/2
Ec=45J
Edpd=55-45=10J
bom no solo sua energia potencial é 0 e ao interagir com o solo sua velocidade se torna 0 e logo 45J foram dissipados

Answer 2

Dados:
m (massa) = 100g --> unidade no SI, dada em Kg => m = 0,1Kg
h (altura) = 55m
g (aceleração da gravidade) = 10m/$s^{2}$

O valor da energia potencial do objeto calcula-se da seguinte maneira:
$E_{pg} = m*g*h$
$E_{pg} = 0,1*10*55$
O valor da energia cinética de um corpo em velocidade, temos:
Dados:
Ec = ?
m = 0,1Kg (no SI sua unidade é dada em Kg)
v = 108Km/h (sua unidade no SI é dada em m/s), logo: 108:3,6 => v = 30m/s


$E_{c} = m* \frac{ v^{2} }{2}$
$E_{c} = 0,1* \frac{ (30)^{2} }{2}$
$E_{c} = \frac{0,1*900}{2}$
$E_{c} = \frac{90}{2}$
$E_{c} = 45J$ (sua unidade no SI é dada em Joule)

$E_{c} =$ 45J (energia dissipada)

Se a energia mecânica é a soma da energia cinética pela potencial, então, a diferença da energia potencial gravitacional pela energia cinética, determinaremos a energia mecânica dissipada:

$E_{md} = E_{pg} - E_{c}$
$E_{md} = 55 - 45$
$E_{md} = 10J$ (sua unidade no SI é dada em Joule)


Sistema conservativo, a energia mecânica permanece constante.
Sistema dissipativo, as forças que atuam não-conservativas é igual a energia dissipada.
Na interação dos corpos, temos:
V = 0