Você deixa cair um objeto e observa que ele quica no chão e chega à metade da altura inicial. Que conclusôes pode tirar desse fato? Que conclusões tiraria se o objeto chegasse a 1,5 vez a altura inicial?
Passo 1
Então, o que a gente tem aqui? Você deixou um objeto cair e viu que ele quicou no chão, mas parou numa altura que era metade da altura de onde ele foi largado. A gente vai usar conceitos de energia mecânica e conservação de energia para entender o que isso significa. Precisamos lembrar como a energia é transformada quando o objeto cai e depois quica.
Passo 2
Primeiro, vamos definir as alturas. Vamos chamar a altura inicial de
e a altura que o objeto atinge depois de quicar de
. No primeiro caso,
.
Passo 3
Agora, vamos pensar na energia. Quando o objeto está na altura
, ele tem energia potencial gravitacional, que é dada por:
Quando ele cai e toca o chão, essa energia potencial se transforma em energia cinética. Se o objeto quica e alcança a altura
, a energia potencial nessa altura é:
Se compararmos
e
, vemos que a energia diminuiu, porque
.
Passo 4
Essa diminuição na energia indica que houve uma perda de energia durante o quique. Geralmente, essa perda ocorre por causa de forças dissipativas como o atrito com o ar ou deformações internas no objeto e no chão quando ele quica. Então, podemos concluir que o quique não é totalmente elástico.
Passo 5
Agora, se o objeto quicasse até
vezes a altura inicial (
), estaríamos vendo o objeto alcançar mais energia do que tinha inicialmente. Isso não é possível apenas com a energia gravitacional que o objeto tinha antes da queda.
Passo 6
Para que o objeto quique a uma altura maior que a inicial, seria necessário que alguma energia externa estivesse sendo adicionada ao sistema durante o quique. Isso poderia acontecer, por exemplo, se houvesse uma força adicional agindo no objeto no momento do contato com o chão, mas, em situações normais, isso não ocorre.
Resposta
Quando o objeto quica e alcança metade da altura inicial, isso indica que houve uma perda de energia durante o impacto, mostrando que o quique é inelástico. Se, por outro lado, o objeto quicasse a 1,5 vezes a altura inicial, isso sugeriria que uma energia adicional foi fornecida ao sistema durante o quique, o que não acontece naturalmente.
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