Question

Uma foca de 30,0 kg sobre um trenó de 5,0 kg, com uma velocidade escalar inicial de 4,0 m/s, inicia
a descida de uma montanha de 60 m de comprimento e 12 m de altura, atingindo a parte mais baixa
da montanha com a velocidade escalar de 10 m/s. Considerando g = 9,8 m/s2
, qual a energia
mecânica que é transformada em calor?

Answer 1

Quando há conservação da energia mecânica, ou seja, quando não interagem forças não conservativas (como o atrito) então toda a energia potencial é transformada em energia cinética, ou repartem-se entre as 2. Quando existem forças não conservativas a actuar no sistema, a variação da energia mecânica deixa de ser nula, ou seja, perde-se energia, e em que forma? Em forma de calor. 
Epi = mgh 
Epi - energia potencial inicial 
m - massa 
g - gravidade 
h - altura 

Epi = (10+5)*9.8*12= 1764 J 

Eci = (1/2)mv^2 
Eci - energia cinética inicial 
v - velocidade inicial 

Eci = (1/2)*(30+5)*(4)^2 = 280 J 

Então a energia mecânica inicial é Eci + Epc = 2044 J 

Vamos calcular a energia mecânica final:
 Se ele está na parte mais baixa h=0 logo não há Epf 

Ecf =(1/2)*(30+5)*(10)^2 = 1750 J 

Então ele perdeu mesmo energia, quanto? 
Q = 2044 - 1750 = 294 J 
Espero ter ajudado!!