Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Mecânica Clássica e Relatividade - Ed: 5º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 33

Um satélite de 500   k g está em uma órbita circular numa altitude de 500   k m acima da superfície da Terra. Por causa do atrito do ar, ele acaba caindo na superfície da Terra, em que atinge o solo com uma velocidade de   2,00   k m / s . Quanta energia foi transformada em energia interna por meio do atrito com o ar?

Passo 1

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Para determinar a energia transformada em energia interna, começamos por calcular a mudança na energia cinética do satélite. Para encontrar a energia cinética inicial, usamos:

v i 2 R T + h = G M T R T + h 2

Que nos dá:

K i = 1 2 m v i 2 = 1 2 G M T m R T + h = 1 2 6.67 × 10 - 11 N ⋅ m 2 k g 2 5.98 × 10 24 k g 500 k g 6.37 × 10 6 m + 0.500 × 10 6 m = 1.45 × 10 10 J

Além disso,

K f = 1 2 m v f 2 = 1 2 500 k g 2.00 × 10 3 m s 2 = 1.00 × 10 9 J

Passo 2

A mudança na energia potencial gravitacional do sistema é:

Δ U = G M T m R i - G M T m R f = G M T m 1 R i - 1 R f = 6.67 × 10 - 11 N ⋅ m 2 k g 2 5.98 × 10 24 k g 500 k g × - 1.14 × 10 - 8 m - 1

= - 2.27 × 10 9 J

A energia transformada em energia interna devido ao atrito é então:

Δ E int  = K i - K f - Δ U = 14.5 - 1.00 + 2.27 × 10 9 J = 1.58 × 10 10 J

Resposta

1.58 × 10 10 J

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Algumas pessoas acreditam que as posições dos planetas na hora do nascimento influenciam o recém-nascido. Outras ridicularizam essa crença e alegam que a força gravitacional exercida sobre o bebê pelo
Quatro partículas iguais de 1,5k g são colocadas nos vértices de um quadrado com 20c m de lado. Qual é o módulo da força gravitacional que três dessas partículas exercem sobre a quarta partícula?
12.67. Martelo em queda. Um martelo com massa m é largado de uma altura h acima da superfície da Terra. Essa altura não é necessariamente pequena em comparação ao raio da Terra R T . Desprezando a res
12.68. a) Calcule o trabalho necessário para lançar uma espaçonave de massa m da superfície da Terra (massa m T e raio R T ) e coloca-la em uma órbita terrestre baixa, isto é, uma órbita cuja altura a
12.65. Uma espaçonave sem tripulação descreve uma órbita circular em torno da Lua, observando a superfície da Lua de uma altura de 50,0 km (ver Apêndice F). Para surpresa dos cientistas na Terra, devi