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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 em virtude do atrito com o ar, durante a subida da pedra, é gerada uma quantidade de calor igual a 15 J, a altura máxima atingida pela pedra será de:
a) 14 m
b) 11,5 m
c) 10 m
d) 12,5 m
e) 15 m
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Exercícios Para o Conhecimento

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, podemos utilizar o Princípio da Conservação da Energia Mecânica, que afirma que a energia total (energia cinética + energia potencial) de um sistema isolado se mantém constante, desde que não haja a atuação de forças dissipativas externas. Neste caso, a energia cinética inicial é de 40 J e parte dessa energia é dissipada devido ao atrito com o ar, gerando 15 J de calor. Portanto, a energia mecânica total será a energia cinética inicial menos a energia dissipada: Energia mecânica total = 40 J - 15 J = 25 J Quando a pedra atinge a altura máxima, toda a energia cinética é convertida em energia potencial gravitacional. Assim, podemos calcular a altura máxima utilizando a relação entre energia potencial gravitacional e energia mecânica total: Energia potencial gravitacional = m * g * h 25 J = 0,20 kg * 10 m/s² * h 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, correspondendo à alternativa d).

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Uma bola e um carrinho têm a mesma massa, mas a bola tem o dobro da velocidade do carrinho. Comparando a energia cinética do carrinho com a energia cinética da bola, esta é:
a) quatro vezes maior que a do carrinho
b) 60% maior que a do carrinho
c) 40% maior que a do carrinho
d) igual à do carrinho
e) metade da do carrinho

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