Question

Considere um edifício em construção, constituído pelo andar térreo e mais dez andares. Um servente de pedreiro deixoucair um martelo cuja massa é 0,5 kg a partir de uma altura do piso do décimo andar. Suponha que cada andar tem umaaltura de 2,5 m e que o martelo caiu verticalmente em queda livre partindo do repouso. Considere a aceleração dagravidade igual a 10 m/s² e o martelo como uma partícula. Despreze a resistência do ar, a ação do vento e a espessura decada piso.Levando em conta as informações dadas, analise as seguintes afirmativas:1. A velocidade do martelo ao passar pelo teto do 1⁰ andar era 20 m/s.2. A energia cinética do martelo ao passar pelo piso do 5⁰ andar era maior que 100 J.3. Se a massa do martelo fosse o dobro, o tempo de queda até o chão diminuiria pela metade.Assinale a alternativa correta.a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira.c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.e) As afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.

#UFPR
#VESTIBULAR

Answer 1

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.

Pelo Princípio da conservação da energia mecânica, podemos afirmar que, desprezadas as força dissipativas, a energia potencial gravitacional do martelo será trnasformada em energia cinética.

Como o pedreiro deixou cair o martelo do piso do décimo andar e estamos considerando o teto do primeiro andar na afirmativa 1, teremos-

Epg = Ec

mgh = m.V²/2

V² = 2gh

V = √2gh

V = √2. 10. (2,5. 8)

V = 20 m/s

(afirmativa 1 é verdadeira)

Procedendo da mesma forma para a afirmativa 2, mas modificando a altura a ser considerada.

Epg = Ec

Ec = mgh

Ec =  0,5.10.12,5

Ec = 62,5 Joules

(afirmativa 2 é falsa)

Como estamos tratando de um movimento de queda livre, a massa do martelo é irrelevante para o tempo de queda.

(afirmativa 3 é falsa)