Uma partícula de massa m=100g vai de uma altura h=100m, partindo do repouso vo=0. Ao tocar o solo, ela para após percorrer a distância s=10cm na areia. (a) Calcule a energia cinética ao tocar o solo. (b) Calcule a força média sobre a partícula exercida pela areia. Use g=10m/s².
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Resposta:
a) A velocidade da partícula ao tocar o solo pode ser calculada por Torricelli:
V^2 = Vo^2 + 2.a.Δs (onde Vo= 0, a=g e ΔS=h)
V^2= 0^2 + 2.g.h
V^2= 2.10.100
V^2 = 2000 (vamos deixar V^2, vc vai entender o porquê)
a Energia cinética é Ec= m.V^2
Ec= 0,1.2000/2
Ec= 100J (essa é a energia que ela toca o solo)
b) Depois que ela entra no solo, vamos usar o teorema da energia cinética para achar a força média:
τ= ΔEc
F.s= Ec final - Ec inicial (onde Ec final é 0, pois ele fala que para após entrar 10cm no solo)
F.0,1= 0 - 100
F= -100/0,1
F= -1000N (o sinal negativo mostra que a força aponta contra a velocidade que ela entra no solo)
|F|= 1000N
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