Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 5
Explique o que acontece com o termo da energia associado a pedra do Exemplo . O que aconteceria se a pedra fosse substituída por uma bola de borracha e o balde substituído por um plano rígido?
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Bom... Inicialmente a pedra possui uma energia potencial de . A partir do momento que ela é abandonada, à medida que ela se aproxima da superfície, a energia potencial vai diminuindo e é convertida em energia cinética, que vai aumentando.
No momento em que a pedra atinge a superfície da água, não teremos mais energia potencial e a energia cinética que seria máxima é convertida em variação de energia interna, pois o impacto resulta em liberação de energia térmica.
Portanto a energia cinética é nula e teremos apenas energia interna.
Passo 2
Para a mesma situação, se considerarmos uma bola de borracha e uma superfície rígida, ao invés da pedra e do balde com água, ainda teremos a conversão de energia potencial que é máxima no momento inicial, antes de ser abandonada, em energia cinética.
No momento da colisão teremos perda de energia cinética que é convertida em energia térmica. Porém como a bola vai quicar, ela ainda possui velocidade e, portanto, essa energia cinética restante é convertida em potencial e depois novamente em cinética e assim sucessivamente até parar.
Ou seja, sempre que a bola quica no chão ela perde energia cinética que é convertida em energia interna. E como a bola não atinge a mesma altura na qual ela foi solta, a energia potencial também diminui até que o processo se repita e a bola esteja em repouso.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)