No Campeonato Mundial de Voleibol Feminino de 2018, Thaísa Menezes, com uma altura de 1,96 m, era a jogadora mais alta da Seleção Brasileira. Ao receber um levantamento perfeito de Dani Lins, Thaísa corta a bola de 0,226 kg quando a bola esta a 2,29 m do chão e com uma velocidade (escalar) de 1,06 m / s. Ela faz 9,89 J de trabalho no processo. Desprezando a resistência do ar:
(b) Calcule a energia cinética da bola antes da cortada.

Passo 1

Primeiro, vamos resumir o que a questão está nos dizendo e identificar as informações que temos. Estamos falando sobre Thaísa Menezes, que cortou uma bola de vôlei. Sabemos:
  • Massa da bola ( m): 0,226 kg
  • Velocidade da bola antes do corte ( v): 1,06 m/s
  • Trabalho realizado por Thaísa ( W): 9,89 J
  • Altura da bola do chão: 2,29 m (não será necessário para esta parte do exercício)
Vamos precisar calcular a energia cinética da bola antes de Thaísa cortá-la. Para isso, vamos usar conceitos de cinemática e energia.

Passo 2

Vamos entender o que é energia cinética. A energia cinética é a energia que um objeto possui devido ao seu movimento. Quanto mais rápido o objeto se move ou maior sua massa, maior será sua energia cinética.
A fórmula para calcular a energia cinética ( Ec) é:
Ec = 12 m v^2
Onde:
  • m é a massa do objeto.
  • v é a velocidade do objeto.

Passo 3

Agora, vamos aplicar essa fórmula com os valores que temos:
  • Massa da bola ( m): 0,226 kg
  • Velocidade da bola antes do corte ( v): 1,06 m/s
Substituindo esses valores na fórmula:
Ec = 12 times 0,226 kg times (1,06 m/s)^2

Passo 4

Vamos calcular passo a passo:
  1. Quadrado da velocidade:
(1,06 m/s)^2 = 1,1236 m^2/s^2
  1. Multiplicando a massa pela velocidade ao quadrado:
0,226 kg times 1,1236 m^2/s^2 = 0,254142 kg cdot m^2/s^2
  1. Multiplicando por 12:
12 times 0,254142 kg cdot m^2/s^2 = 0,127071 J

Resposta

A energia cinética da bola antes da cortada é aproximadamente 0,127 J.

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