Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 14
Um objeto cuja massa é de 50 lb (22,7 kg) é projetado para cima a partir da superfície da Terra com velocidade inicial de 200 ft/s (61,0 m/s). A única força que atua sobre o objeto é a força da gravidade. Faça um gráfico da velocidade do objeto versus a altura. Determine a altura do objeto, em ft, quando sua velocidade alcançar o valor zero. A aceleração da gravidade é g = 31,5 ft/s² (9,6 m/s²).
Passo 1
Vamos resolver mais essa galera. Um objeto é jogado para cima a partir do chão, com uma velocidade de 200 ft/s. Antes de fazer o gráfico, vamos fazer algumas ponderações. A energia do objeto se conserva, ou seja, as energias cinética e potencial iniciais serão iguais as finais. Assim,
Aqui não se coloca indicies do lado esquerdo porque vamos achar uma função que relaciona a velocidade e a altura do objeto.
Passo 2
Considerando que a altura inicial é zero (), e isolando a velocidade do lado esquerdo, temos
Essa é a expressão que a gente usa para fazer o gráfico. O gráfico é mostrado na figura abaixo.
Passo 3
Quando a velocidade final é igual a zero, a altura será