Enunciado

A temperatura de um cubo de plástico é medida enquanto o cubo é empurrado 3,0   m em um piso, com velocidade constante, por uma força horizontal de 15   N . As medidas revelam que a energia térmica do cubo aumentou 20   J . Qual foi o aumento da energia térmica do piso ao longo do qual o cubo deslizou?

Passo 1

Temos que a variação de energia mecânica e térmica se relacionam com o trabalho pela seguinte fórmula

W = ∆ E m e c + ∆ E T

Passo 2

Não há variação na energia cinética (velocidade constante) e nem na energia potencial, então ∆ E m e c = 0 .

A energia térmica do cubo ( ∆ E T , c e do piso ( ∆ E T , p ) aumentam por causa do atrito entre eles e é dada por

∆ E T = ∆ E T , c + ∆ E T , p

Sendo W = F . d e para F = 15   N e d = 3   m

W = 15.3 = 45   J

Passo 3

A variação da energia térmica do cubo é ∆ E T , c = 20   J . Substituindo os valores encontrados teremos

∆ E T , c + ∆ E T , p = W

∆ E T , p = W - ∆ E T , c = 45 - 20

∆ E T , p = 25   J

Resposta

O aumento da energia térmica do piso foi   ∆ E T , p = 25   J .

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