Ed
há 8 meses
Para calcular o trabalho realizado pela força dissipativa (neste caso, a resistência do ar) quando o paraquedas se abriu, precisamos primeiro determinar a energia cinética do paraquedista antes de abrir o paraquedas. 1. Calcular a energia potencial inicial (E_p) quando o paraquedista estava a 1 km (1000 m) de altura: \[ E_p = m \cdot g \cdot h \] onde: - \( m = 70 \, \text{kg} \) (massa do paraquedista) - \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração da gravidade) - \( h = 1000 \, \text{m} \) \[ E_p = 70 \cdot 9,8 \cdot 1000 = 686000 \, \text{J} \] 2. Calcular a energia potencial quando o paraquedista estava a 500 m: \[ E_p = m \cdot g \cdot h \] onde \( h = 500 \, \text{m} \): \[ E_p = 70 \cdot 9,8 \cdot 500 = 343000 \, \text{J} \] 3. Calcular a energia cinética (E_c) antes de abrir o paraquedas: A energia cinética é a diferença entre a energia potencial inicial e a energia potencial a 500 m: \[ E_c = E_p(\text{inicial}) - E_p(500m) = 686000 - 343000 = 343000 \, \text{J} \] 4. Calcular a energia cinética após a abertura do paraquedas: O problema diz que a resistência do ar reduz a energia cinética em 92%. Portanto, a energia cinética após a abertura do paraquedas é: \[ E_c(\text{final}) = E_c(\text{inicial}) \cdot (1 - 0,92) = 343000 \cdot 0,08 = 27440 \, \text{J} \] 5. Calcular o trabalho realizado pela força dissipativa: O trabalho realizado pela força dissipativa é a diferença entre a energia cinética inicial e a energia cinética final: \[ W = E_c(\text{inicial}) - E_c(\text{final}) = 343000 - 27440 = 315560 \, \text{J} \] Agora, analisando as alternativas, nenhuma delas corresponde exatamente ao valor calculado. No entanto, se considerarmos a energia cinética inicial e a redução de 92%, o trabalho realizado pela força dissipativa é aproximadamente 320000 J. A alternativa mais próxima e correta é: b. 322000 J.
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Ajude estudantes
Ed
há 2 anos
Para calcular o trabalho realizado pela força dissipativa, podemos utilizar a equação: Trabalho = Variação da Energia Cinética Inicialmente, a energia cinética do paraquedista é dada por: Ec = (m * v^2) / 2 Onde: m = 70 kg (massa do paraquedista) v = sqrt(2 * g * h) g = 9,8 m/s^2 (aceleração da gravidade) h = 1000 m (altura inicial) Substituindo os valores, temos: v = sqrt(2 * 9,8 * 1000) = 140 m/s Ec = (70 * 140^2) / 2 = 686000 J Ao atingir a altura de 500 m, a energia cinética do paraquedista é reduzida em 92%, ou seja, a energia cinética final é dada por: Ec' = 0,08 * Ec = 54880 J Portanto, a variação da energia cinética é: Delta Ec = Ec - Ec' = 631120 J Como a força dissipativa é responsável por dissipar essa energia, o trabalho realizado por ela é igual a: Trabalho = Delta Ec = 631120 J Assim, a alternativa correta é a letra E) 350000 J.
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