Question

Uma bola de massa m=0,1 kg e largada do repouso do décimo quinto andar de um edifício, a partir de uma altura de 45m.No instante imediatamente antes de tocar o solo a velocidade da bola e 20m/s Considerando que a trajetória d bola for vertical calcule quanta energia foi dissipada devido à resistência do ar em jaulss

Answer 1

A energia dissipada devido à resistência do ar foi de 25 Joules.

Princípio da Conservação da Energia

A energia potencial gravitacional da bola de massa 0,1 kg, largada do repouso de uma altura equivalente a 45 metros pode ser verificada por meio da seguinte expressão-

Epg = m.g.h

Na qual,

• m = massa da bola (0,1 kg)
• h = altura em relação à superfície da Terra (45 metros
• g = gravidade na Terra (10 m/s²)
• Epg = energia potencial gravitacional

Calculando a energia potencial gravitacional da bola-

Epg = 0,10. 10. 45

Epg = 45 Joules

Ao chegar ao solo, sua energia potencial gravitacional é nula já que a altura em relação ao solo é zero.

Dessa maneira, pelo Princípio da Conservação da Energia Mecânica, sabemos que a energia não convertida em energia cinética foi dissipada em razão da resistência do ar.

Epg = Ec + Edissipada

45 = m.V²/2 + Edissipada

45 = 0,1. 20²/2 + Edissipada

Edissipada = 45 - 20

Edissipada = 25 Joules

A energia que a resistência do ar dissipou equivale a 25 Joules.

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