Perto de sua cabana de férias há uma caixa d’água solar (preta) usada para aquecer a água de um chuveiro externo. Por alguns dias, no último verão, a bomba estragou e você teve que, pessoalmente, carregar a água do açude até a caixa, acima. Seu balde tem uma massa de e comporta de água, quando cheio. No entando, o balde tem um furo e, enquanto você o elevava verticalmente com uma rapidez constante , a água escapava com uma taxa constante. Ao atingir o topo, apenas de água restavam.
- Escreva uma expressão para a massa do balde mais água, como função da altura acima da superfície do açude.
- Encontre o trabalho que você realiza sobre o balde para cada 5,0kg de água despejada no tanque.
Passo 1
Bom, aqui está você, em sua cabana de férias,
quando você tem que carregar água para a caixa. O que vai acontecer é que mais uma vez a força vai depender do deslocamento, como vamos ver a seguir, e vamos precisar integrar a expressão mais uma vez!
Passo 2
Alternativa a)
Para calcular a massa do balde já sabemos que ela tem que ser uma reta, porque ele disse no enunciado que a água cai a uma taxa constante, certinho? E já da pra sacar que a constante é negativa, porque no final ele vai ter uma quantidade água menor que no inicio
Como ele quer a partir da superfice do açude, sabemos que quando a altura é zero, o balde tem além dos da água
Quando você está 4 metros acima, só tem mais de água
Juntando os valores que encontramos temos a expressão:
Passo 3
Alternativa b)
Agora ele quer saber o trabalho que eu faço pra cada vez que eu vou lá e encho a caixa d’água. E pra encher a caixa d’água eu vou da posição até a posição certo?
Mas qual força eu to fazendo? Eu to dando energia potencial pra água, to subindo ela
Só que como a massa ta variando vamos ter:
Aquele ali é constante, né? Bota ele pra fora!
Sempre que a força depender de vamos ter que integrar para achar o trabalho!