Um disco de plástico de 75 g é arremessado de um ponto 1,1 m acima do solo, com uma velocidade escalar de 12 m/s. Quando o disco atinge uma altura de 2, 1 m, sua velocidade é 10,5 m/s. Qual é a redução da Emec do sistema disco-Terra devido ao arrasto do ar?

Passo 1

Primeiramente, devemos converter a massa do disco de g para Kg:

m = 75 g .   1   k g 1000   g

m = 7,5   .   10 - 2   k g

Passo 2

Como a variação da energia mecânica é a variação da energia cinética mais a variação da energia potencial gravitacional, temos:

Δ E m e c = Δ K + Δ U

Δ E m e c = 1 2 . m . v f 2 - v i 2 + m . g . h f - h i

Usando que h i = 1,1 m , h f = 2,1 m , v i = 12 m / s e v f = 10,5 m / s , temos:

Δ E m e c = 1 2 . 7,5.10 - 2 . 10,5 2 - 12 2 + 7,5.10 - 2 . 9,8 . 2,1 - 1,1

Δ E m e c =   - 0,53 J

Passo 3

Sabemos que a variação da energia mecânica somada com a energia dissipada tem que dar zero:

∆ E m e c + ∆ E d i s s i p a d a = 0

Isolando a energia dissipada:

Δ E d i s s i p a d a   =   - Δ E m e c

Δ E d i s s i p a d a   =   - - 0,53 J = 0,53 J

Resposta

Δ E m e c =   - 0,53 J

Δ E d i s s i p a d a   =   - - 0,53 J = 0,53 J

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