UNICAMP 2019.1, P2 – Questão Discursiva – Trabalho, Impulso, Momento e Energia Mecânica
Considere um sistema composto pelo planeta Terra e por uma bola de massa m=0,200 kg. A bola é abandonada do repouso de uma altura H=5 m, e retorna, após quicar no chão, a uma altura h=H/4. Calcule:
a) a velocidade da bola logo antes e logo depois do contato com o chão;
b) impulso exercido na bola pelo chão e o impulso exercido no chão pela bola;
c) trabalho exercido pelas forças dissipativas em ação;
d) a colisão da bola com o chão conserva momento linear? Justifique.
e) Suponha agora que o trabalho exercido pelas forças dissipativas em ação seja reduzido para 2/3 do valor. Após quicar no chão, que altura a bola alcançará agora?
Passo 1
Bom, pra gente começar calculando a velocidade, a gente tem a altura da bola, então... É só a gente usar a conservação de energia mecânica!
Logo, antes, com a altura de 5m:
E depois com H/4, temos:
Passo 2
Como a gente já viu, , então, temos
Esse é o da bola pelo chão, e o do chão pela bola é a mesma coisa, so que com sinal contrário!!
Passo 3
Agora também é fácil, né? É só lembrar que o trabalho é a variação de Energia Cinética!
Tranksss? Simbora!
Passo 4
Na letra d a resposta é: Claro, né?! Qualquer colisão conserva Momento Linear! Fechou??
Passo 5
Cara, agora temos 2/3 da energia, ou seja, 5J. Então como temos uma altura associada, temos a energia potencial gravitacional, sacou? Bora lá:
Resposta
a) 10m/s e 5m/s
b) 3kg.m/s e -3kg.m/s
c) 7,5J
d) Sim.
e)