No Campeonato Mundial de Voleibol Feminino de 2018, Thaísa Menezes, com uma altura de , era a jogadora mais alta da Seleção Brasileira. Ao receber um levantamento perfeito de Dani Lins, Thaísa corta a bola de quando a bola esta a do chão e com uma velocidade (escalar) de . Ela faz de trabalho no processo. Desprezando a resistência do ar:
(d) Determine a energia mecânica da bola quando bate no chão no lado oposto da rede.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão tá pedindo! A gente precisa encontrar a energia mecânica da bola de vôlei quando ela bate no chão depois que a Thaísa faz um corte. Para isso, vamos usar conceitos de energia cinética, energia potencial e trabalho. Vamos precisar calcular cada uma dessas energias e ver como elas se relacionam.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a energia cinética inicial da bola. A energia cinética (KE) é a energia que um objeto tem devido ao seu movimento. A fórmula para calcular é:
Onde:
  • (massa da bola)
  • (velocidade da bola)
Vamos substituir os valores:

Passo 3

Agora, vamos calcular a energia potencial gravitacional inicial da bola. A energia potencial (PE) é a energia que um objeto tem devido à sua posição. A fórmula é:
Onde:
  • (massa da bola)
  • (aceleração da gravidade)
  • (altura da bola)
Substituindo os valores:

Passo 4

A Thaísa fez um trabalho de na bola. O trabalho realizado vai aumentar a energia total da bola. Então, a energia total inicial ( ) é a soma da energia cinética inicial, da energia potencial inicial e do trabalho realizado:

Passo 5

Quando a bola bate no chão, a energia potencial final é zero (já que a altura é zero). Então, toda a energia mecânica final será a energia cinética final ( ):

Resposta

A energia mecânica da bola quando ela bate no chão no lado oposto da rede é aproximadamente 15,10 joules.

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No Campeonato Mundial de Voleibol Feminino de 2018, Thaísa Menezes, com uma altura de , era a jogadora mais alta da Seleção Brasileira. Ao receber um levantamento perfeito de Dani Lins, Thaísa corta a bola de quando a bola esta a do chão e com uma velocidade (escalar) de . Ela faz de trabalho no processo. Desprezando a resistência do ar:
(a) Determine a energia potencial gravitacional (relativa ao chão) da bola antes da cortada.
Qual é a expressão vetorial do vetor u cujos cossenos diretores (ângulos formados entre o vetor e o sistema de eixos são e e módulo igual a 100.
Um bloco de é erguido verticalmente com uma velocidade constante de através de uma altura de .
(b) Qual o trabalho realizado? O que ocorre com esse trabalho?
Um planador, de massa 200g, está em repouso no início de um trilho de ar horizontal de comprimento 2 metros. Um fio de linho está amarrado numa ponta do planador e passa por cima de uma roldana no fim do trilho. Na outra ponta do linho pendura-se uma massa de a um do chão.
(a) Enquanto o planador está sendo segurado em repouso, qual a tensão no fio?