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:
© Encontre a energia mecânica da bola antes da cortada.

Passo 1

Vamos lá! O problema fala sobre calcular a energia mecânica da bola de vôlei antes de Thaísa cortá-la. Isso envolve entender as energias potencial e cinética. Para resolver, vamos precisar calcular cada uma dessas energias e somá-las.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a energia potencial gravitacional ( Ep = m times g times h ). Essa energia depende da altura ( ) da bola em relação ao solo. A fórmula é:
Onde:
  • é a massa da bola,
  • é a aceleração da gravidade ( ),
  • é a altura.

Passo 3

Agora, vamos à energia cinética ( Ec = 12 times m times v^2 ), que está relacionada à velocidade ( ) da bola. A fórmula é:
Onde:
  • é a massa da bola,
  • é a velocidade.

Passo 4

A energia mecânica ( Em = Ep + Ec ) é a soma da energia potencial e da energia cinética:

Passo 5

Vamos calcular cada parte usando os valores fornecidos:
  • Massa da bola ( Ep = 0,226 times 9,81 times 2,29 approx 5,07 , J ) = 0,226 kg,
  • Altura ( Ec = 12 times 0,226 times (1,06)^2 approx 0,13 , J ) = 2,29 m,
  • Velocidade ( ) = 1,06 m/s,
  • Aceleração da gravidade ( ) = 9,81 m/s².
Calculando a energia potencial:
Calculando a energia cinética:

Resposta

A energia mecânica da bola antes da cortada é aproximadamente .

Exercícios relacionados