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.

Após atingir a velocidade limite, o módulo da potência dissipada pela força de arraste do ar é:

( a )   2   J / s

( b )   20   J / s

( c )   200   J / s

( d )   18   N . m

( e )   180   N . m  

Passo 1

Lembrando que potência dissipada tem unidade de W , que é J / s , só com isso já eliminamos duas opções.

Pra saber o tempo em que a força de arraste atua, precisamos saber o tempo de queda depois que ele atingiu a velocidade limite

Primeiro vamos descobrir o tempo até atingir a velocidade limite

v = v o + a t

20 = 0 + 10 t

t = 2 s

Agora precisamos saber quantos metros ele percorreu nesse tempo para podermos descobrir quanto tempo ele levará para percorrer o resto da descida a uma velocidade constante

S = s 0 + v 0 + g t 2 2

S = 10   x 2 2 2

S = 20   m

Agora que já descobrimos o tempo e quanto ele percorreu até atingir a velocidade, precisamos saber quanto tempo até ele atingir o chão

Δ S = v t

160 = 20 t

t = 8 s

Passo 2

Agora que já sabemos o tempo de queda restante, podemos descobrir a razão entre a potência total dissipada e o tempo

p = 16 8

p = 2   J / s  

Resposta

Alternativa a

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