Em um escorrega de piscina, uma criança de 40 kg parte de uma altura de 1,80 m com velocidade inicial nula, como mostra a figura. Se a criança, no ponto mais baixo da escorrega, é lançada com velocidade de 2 m/ s, qual é, aproximadamente, em J, a energia dissipada pelo atrito durante o trajeto da criança no escorrega? Dado Aceleração da gravidade = 10,0 m / s 2 Resposta: 640 J
Eu já tenho a resposta me ajudem na conta
Respostas
Energia mecânica inicial: energia potencial gravitacional + energia cinética
energia cinética = 0
energia potencial gravitacional (m*h*g) = 40*1.80*10 = 720 J
No segundo ponto,
Energia potencial gravitacional = 0
Energia cinética (m*v^2/2) = 40*2^2/2 = 80 J
Concluindo,
Energia dissipada = Energia inicial - Energia final
Energia dissipada = 720 - 80 = 640 J
A energia dissipada pelo atrito durante o trajeto da criança no escorrega foi igual a 640 J.
Conservação da energia mecânica
Inicialmente, antes de escorregar, a criança possuí somente energia potencial gravitacional, devido à variação de altura de 1,80 m. Após iniciar o escorregamento, parte da energia mecânica será transformada em energia cinética e o restante será dissipado pelo atrito.
Portanto, a energia mecânica inicial é:
Dado; m=40,0 kg; g = 10 m/s²; e h =1,8 m.
Ep = m.g.h => Ep = 40,0 kg.10 m/s². 1,8 m
Ep = 720 J
No memento em que a criança atingi o solo a energia potencial gravitacional é nula, ou seja, temos somente a energia cinética:
Dado: v = 2,0 m/s; m = 40,0 kg.
Ec = m.v²/2 => Ec = 40,0 kg.(2,0 m/s)²/2
Ec = 80 J
A diferença entre a energia mecânica final e inicial é igual a energia dissipada pelo sistema.
Ed = 720 J-80J => Ed = 640 J
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