(Unicamp) Uma criança solta uma pedrinha de massa=50g, com velocidade inicial nula, do alto de um prefiro de 100m de altura. Devido ao atrito com o ar, o gráfico da posição da pedrinha em função do tempo não é mais uma parábola y= 100-t2, mas sim o gráfico representado a seguir:
A) com que velocidade a pedrinha bate no chão? (Altura 0)
B) qual é o trabalho pela força de atrito entre t=0 e t=11 segundos???
Respostas
Olá! Espero ajudar!
Se o problema fosse analisado como uma queda livre no vácuo ou com resistência do ar desprezível, poderíamos calcular a velocidade em função do tempo e da gravidade. Como temos uma força de atrito do ar atuando contra o movimento, devemos analisar o gráfico.
À partir de certo momento o gráfico da altura pelo tempo se torna uma reta, então a variação da posição está sendo a mesma por intervalos e tempo iguais, logo, podemos dizer que apartir desse ponto a velocidade é constante-
V = Δh/Δt
V = 10/1
V= 10 m/s
Tendo em mente o princípio da conservação da energia mecânica, sabemos que toda energia potencial gravitacional no momento que a criança larga a pedra que não for dissipada pela força de atrito será transformada em energia cinética.
Epg - tFat = Ec
mgh - tFat = mv²/2
0,050·10·100 - tFat = 0,050·10²/2
50 - tFat = 2,5
tFat = - 47,5 Joules
Lembrando que o trabalho da fat atua contra o movimento por isso é negativo.