Um jogador de beisebol arremessa uma bola com uma velocidade inicial de 81,8   m i / h . Imediatamente antes de outro jogador segurar a bola na mesma altura, sua velocidade é 110   p é s / s . De quanto é reduzida, em pés-libras, a energia mecânica do sistema bola-Terra devido ao arrasto do ar? (A massa de uma bola de beisebol é 9,0   o n ç a s .)

Passo 1

Primeiramente será necessário converter algumas unidades:

-Massa da bola de beisebol de onças para libras:

m = 9,0   o z .   1   l b m 16   o z

m = 0,56   l b m

Sendo a aceleração da gravidade no sistema de unidades inglesas igual a g = 32   f t / s 2 , logo:

P = m . g = 0,56   l b m

P = ( 0,56   l b m ) . ( 32   f t / s 2 )

P = 17,92   l b f

-Velocidade inicial de milhas por hora para pés por segundo:

v i = 81,8   m i / h .   5280   f t / m i 3600   s / h

v i = 120   f t / s

Passo 2

De acordo com a equação 8-33, a variação da energia mecânica é dada por:

∆ E m e c = - ∆ E t

Desta forma,

∆ E m e c = 1 2 . m . v i 2 - v f 2 + m . g . y i - y f

Como y i - y f = 0 , temos:

∆ E m e c = 1 2 . ( 0,56   l b m ) . ( 120   f t / s ) ² - ( 110 f t / s ) ² + 0

∆ E m e c = 644   f t . l b f

Resposta

A energia mecânica é reduzida de ∆ E m e c = 644   f t . l b f .

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