Question

Um objeto de massa 10 Kg cai a partir do repouso de uma altura de 5 m, chegando ao solo com uma velocidade de 5 m/s. Qual a energia mecânica que ele perdeu (dissipou) durante a queda, devido ao atrito com o ar?Um objeto de massa 10 Kg cai a partir do repouso de uma altura de 5 m, chegando ao solo com uma velocidade de 5 m/s. Qual a energia mecânica que ele perdeu (dissipou) durante a queda, devido ao atrito com o ar?​

Answer 1

À altura de 5m, um objeto de 10 kg tem energia potencial gravitacional (Ep), que vale (considerando g=10m/s²):

$Ep=mgh$

$Ep=10.10.5=500J$

Esse objeto então chega ao solo (altura=0) e, assim, não possui energia potencial gravitacional. No entanto, o corpo adquiriu velocidade e, portanto, energia cinética (Ec), que é calculada por:

$Ec=\frac{mv^{2}}{2}$

$Ec=\frac{10.5^{2}}{2}=5.25=125J$

Em uma situação ideal, toda a energia potencial gravitacional seria convertida em cinética ao chegar ao solo. Contudo, pelos cálculos, observou-se que houve dissipação de energia mecânica, no valor de:

$E=500-125=375J$

Resposta: A energia mecânica dissipada durante a queda, devido ao atrito com o ar, é de 375J.