Uma bola de futebol em repouso é chutada e passa a se mover com velocidade de módulo 100/km. Simultaneamente, uma bola de tênis é rebatida, adquirindo a mesma velocidade da bola de futebol. Qual das duas bolas precisará perder mais energia para parar?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de física que fala sobre energia cinética. A situação é a seguinte: uma bola de futebol parada é chutada e começa a se mover a uma velocidade de 100 km/h. Ao mesmo tempo, uma bola de tênis é rebatida e ganha a mesma velocidade da bola de futebol. A pergunta é: qual das duas bolas precisa perder mais energia para parar?
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é energia cinética. Energia cinética é a energia que um objeto tem devido ao seu movimento. A fórmula para calcular a energia cinética (
) é:
Onde:
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-
Passo 3
No nosso caso, ambas as bolas têm a mesma velocidade (
). Mas as bolas têm massas diferentes: a bola de futebol geralmente tem uma massa maior que a de uma bola de tênis.
Passo 4
Como a energia cinética depende tanto da massa quanto do quadrado da velocidade, mesmo que as velocidades sejam iguais, a bola com a maior massa terá uma energia cinética maior. Ou seja, a bola de futebol, por ter mais massa, vai ter mais energia cinética que a bola de tênis.
Passo 5
Para parar, cada bola precisa perder toda a sua energia cinética. Então, como a bola de futebol tem mais energia cinética, ela precisa perder mais energia para parar completamente comparada à bola de tênis.
Resposta
A bola de futebol precisará perder mais energia para parar.