Uma moeda de massa m   =   10   g é abandonada a partir do repouso do topo do edifício Itália, em São Paulo, que tem aproximadamente 180   metros de altura. A moeda atinge a velocidade limite de 20   m / s antes de atingir o chão.

O trabalho da força de arraste durante todo o trajeto de queda da moeda é de:

( a )   - 18   J

( b )   - 9   J

( c )   - 20   J

( d )   - 16   J

( e )   - 2   J

Passo 1

Usando o teorema do trabalho – energia cinética, podemos descobrir o trabalho que a força de arrasto realizou. Para isso por conservação de energia cinética descobrimos a energia cinética esperada pela altura que foi lançada a moeda e qual a moeda realmente atingiu pela velocidade dada pelo enunciado.

Considerando a energia cinética ideal

E i = E f

m g h = m v 2 2

g h = v 2 2

10   x   180 = v 2 2

v = 60

Passo 2

Como sabemos que a velocidade atingida não foi essa, podemos calcular o trabalho pela variação de energia cinética do sistema

τ = Δ K

τ = m v f 2 2 - m v i 2 2

τ = m 2 v f 2 - v i 2

τ = 0,01 2   20 2 - 60 2

τ = - 16   J

Resposta

Alternativa d

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