Question

Em um bate estaca, um martelo de aço de 10,1Kg é elevado a uma altura de 4,5 m acima do topo de uma viga I vertical que deve ser cravada no solo. A seguir, o martelo é solto, enterrando mais 0,26m a viga I. Os trilhos verticais que guiam a cabeça do martelo exercem sobre ele uma força de atrito constante igual a 3,4N. Use o teorema trabalho energia para achar a velocidade da cabeça do martelo no momento em que atinge a viga I.

Answer 1

Vamos lá: 

Como há atrito, a energia mecânica não irá se conservar. 
$\tau = \Delta E_{MEC}$

O trabalho realizado é o trabalho da força de atrito: 
$\tau = \vec F_a_t \times d\\ \tau =3,4\times 4,5\\ \tau=15,3J$

As energias que estão presentes nesse martelo são: 
Energia potencial gravitacional $E_p_g$; e
Energia cinética $E_C$.

Portanto: 
$\tau = E_c - E_p_g\\ \\ \tau = \dfrac{m\times v^2}{2} - m \times g \times h\\ \\ \tau =\dfrac{10,1 \times v^2}{2} - 10,1 \times 9,8 \times 4,5 \\ \\ 15,3 = 5,05 \times v^2 - 445,41 \\ 15,3 + 445,41 = 5,05 \times v^2 \\ \\ v^2 = \dfrac{460,71}{5,05} \\ \\ v^2 = 91,22 \\ v=\sqrt{91,22} \\ v\cong 9,55 m\times s^-^1.$ 


Bons estudos!