EsPCEx 2019/2020 — questão 32 de Física

Gabarito CEnergia — energia mecânica dissipada pelo atrito numa rampaConcurso de Admissão 2019/2020 · Exame Intelectual, 1º dia · Modelo A
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 32 de Física do EsPCEx 2019/2020

Enunciado em texto

Um corpo homogêneo de massa 2 kg desliza sobre uma superfície horizontal, sem atrito, com velocidade constante de 8 m/s no sentido indicado no desenho, caracterizando a situação 1.

A partir do ponto A, inicia a subida da rampa, onde existe atrito. O corpo sobe até parar na situação 2, e, nesse instante, a diferença entre as alturas dos centros de gravidade (CG) nas situações 1 e 2 é 2,0 m.

A energia mecânica dissipada pelo atrito durante a subida do corpo na rampa, da situação 1 até a situação 2, é

Dado: adote a aceleração da gravidade g = 10 m/s²

[Figura: o bloco, na situação 1, desliza para a esquerda a 8 m/s no piso horizontal, em direção ao pé A de uma rampa. Na situação 2, está parado na rampa, com o centro de gravidade 2,0 m acima do da situação 1. Desenho ilustrativo – fora de escala.]

(A) 10 J.

(B) 12 J.

(C) 24 J.

(D) 36 J.

(E) 40 J.

(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2019/2020, 1º dia, Modelo A.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.

Resolução comentada

O que a questão pede: quanta energia mecânica o atrito dissipou na subida.

Situação 1 (referência de altura no CG):

E1=12mv2=12×2×82=64 JE_1 = \frac12 m v^2 = \frac12 \times 2 \times 8^2 = 64\ \text{J}

Situação 2 (parado, 2,0 m acima):

E2=mgh=2×10×2,0=40 JE_2 = m g h = 2 \times 10 \times 2{,}0 = 40\ \text{J}

A energia dissipada é o que faltou:

Ediss=64−40=24 JE_{diss} = 64 - 40 = 24\ \text{J}

⚠️ A armadilha: responder 40 J (alternativa E), a energia potencial ganha, que é a parte que não foi dissipada.

A ideia em uma frase: energia dissipada pelo atrito = energia mecânica inicial − energia mecânica final.

Resposta: alternativa C.

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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