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Enunciado

Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 60

A tabela seguinte mostra os dados de uma simulação feita em computador para o arremesso de uma bola de beisebol de massa igual a 0,145 kg, considerando a resistência do ar:

a)Qual foi o trabalho realizado pelo ar sobre a bola de beisebol quando ela se deslocou da posição inicial até sua altura máxima?

b) Qual foi o trabalho realizado pelo ar sobre a bola de beisebol quando ela se deslocou da sua altura máxima de volta para a posição inicial?

c) Explique por que o valor encontrado em (b) é menor do que a resposta do item (a).

Passo 1

  1. A variação de energia cinética total vai ser igual ao trabalho realizado pelo ar. Assim com os dados da tabela temos:

    2. W = 0,145 1 2 18,6 2 - 30 2 - 40 2 + 9,8.53,6 = - 80 J

    Passo 2

  2. Com os dados da tabela também podemos calcular o trabalho realizado:

    3. 0,145 1 2 11,9 2 + - 28,7 2 + 18,6 2 - 9,8.53,6 = - 31,3 J

    Passo 3

  3. Quando a bola está se deslocando para baixo, sua velocidade é menor do que quando ela está subindo. Com isso a variação de energia cinética na descida é menor, então o trabalho realizado pela força do ar é menor.

Resposta

a ) - 80 J

b ) - 31,3 J

c )   A   v e l o c i d a d e   n a   d e s c i d a   é   m e n o r   d o   q u e   n a   s u b i d a ,   p o r   i s s o   o   t r a b a l h o   r e a l i z a d o   é   m e n o r .

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