Uma esfera metálica maciça de massa 0,5 kg está em repouso sobre um plano horizontal liso quando é então golpeada horizontalmente por um martelo de...

Podemos dividir a resolução do problema em duas partes: a primeira é calcular a velocidade final do martelo e a segunda é calcular a quantidade de calor absorvida pela esfera. 1) Para calcular a velocidade final do martelo, podemos utilizar a conservação do momento linear. Antes do choque, o momento linear total do sistema (esfera + martelo) é zero, já que ambos estão em repouso. Após o choque, o momento linear total continua sendo zero, mas agora a esfera está se movendo com velocidade constante. Portanto, podemos escrever: m1 * v1 + m2 * v2 = 0 onde m1 e v1 são a massa e a velocidade inicial da esfera, m2 e v2 são a massa e a velocidade inicial do martelo. Como o martelo fica em repouso após o choque, temos que v2 = 0. Substituindo os valores, temos: 0,5 * 0 + 2 * 20 = 0,5 * 10 + 0 Simplificando, encontramos v1 = 30 m/s. 2) Para calcular a quantidade de calor absorvida pela esfera, podemos utilizar a equação: Q = m * c * deltaT onde Q é a quantidade de calor absorvida, m é a massa da esfera, c é o calor específico da substância da esfera e deltaT é a variação de temperatura da esfera. Como não há variação de temperatura, deltaT é zero. Substituindo os valores, temos: Q = 0,5 * 0,03 * 60 = 0,09 J Portanto, a esfera absorveu 0,09 J de calor.