Um estudante lança uma esfera verticalmente para cima. Como o sistema não é ideal, a esfera alcança uma altura máxima igual a 3 m, relativamente à ...

Para calcular o percentual de energia mecânica perdida pelo sistema em relação à energia mecânica em uma situação ideal, podemos usar a fórmula: % de energia mecânica perdida = (energia mecânica perdida / energia mecânica total) * 100 A energia mecânica total em uma situação ideal é igual à energia potencial gravitacional máxima da esfera quando atinge a altura máxima. Nesse caso, a energia potencial gravitacional é dada por: Epg = m * g * h Onde: m = massa da esfera = 0,5 kg g = aceleração da gravidade = 10 m/s² h = altura máxima alcançada pela esfera = 3 m Substituindo os valores na fórmula, temos: Epg = 0,5 * 10 * 3 Epg = 15 J A energia mecânica perdida pelo sistema é igual à diferença entre a energia mecânica total em uma situação ideal e a energia mecânica total no sistema real. Nesse caso, a energia mecânica perdida é dada por: Energia mecânica perdida = energia mecânica total em uma situação ideal - energia mecânica total no sistema real A energia mecânica total no sistema real é igual à energia potencial elástica da mola quando ela é liberada. A energia potencial elástica é dada por: Epe = (1/2) * k * x² Onde: k = constante elástica da mola = 4000 N/m x = elongação da mola quando liberada = 0,1 m Substituindo os valores na fórmula, temos: Epe = (1/2) * 4000 * (0,1)² Epe = 20 J Agora podemos calcular a energia mecânica perdida: Energia mecânica perdida = 15 J - 20 J Energia mecânica perdida = -5 J Como a energia mecânica não pode ser negativa, podemos concluir que não houve perda de energia mecânica no sistema. Portanto, o percentual de energia mecânica perdida pelo sistema em relação à energia mecânica em uma situação ideal é de 0%, ou seja, alternativa (E) 0%.