181 (Unimep-SP) Uma pedra com massa m = 0,20 kg é lançada verticalmente para cima com energia cinética EC = 40 J. Considerando-se g = 10 m/s2 e que...

Para determinar a altura máxima atingida pela pedra, podemos usar o princípio da conservação da energia mecânica. A energia mecânica total de um objeto em movimento é a soma da energia cinética e da energia potencial gravitacional. No início do movimento, toda a energia está na forma de energia cinética (EC). Durante a subida, parte dessa energia é convertida em energia potencial gravitacional (EP), e outra parte é dissipada como calor devido ao atrito com o ar. A energia mecânica total (EM) é dada por: EM = EC + EP Sabemos que a energia cinética inicial é de 40 J e que a quantidade de calor gerada durante a subida é de 15 J. Portanto, a energia mecânica total no ponto mais alto da trajetória será: EM = EC - calor EM = 40 J - 15 J EM = 25 J No ponto mais alto da trajetória, toda a energia está na forma de energia potencial gravitacional. A energia potencial gravitacional (EP) é dada por: EP = m * g * h Onde m é a massa da pedra, g é a aceleração da gravidade e h é a altura máxima atingida pela pedra. Substituindo os valores conhecidos na equação, temos: 25 J = 0,20 kg * 10 m/s² * h Simplificando a equação, encontramos: 25 J = 2 kg * h h = 25 J / 2 kg h = 12,5 m Portanto, a altura máxima atingida pela pedra será de 12,5 metros. A resposta correta é a alternativa d) 12,5 m.