FACISB 2023 — questão 64 de Física

Enunciado em texto
Devido à resistência do ar, as gotas de chuva caem com velocidade constante durante grande parte de sua trajetória da nuvem até o solo. Considere que uma gota de chuva de massa kg caiu, com velocidade constante, desde a altura de 800 m até o solo em um local em que a aceleração gravitacional é igual a 10 m/s² e que não houve perda de massa da gota durante a queda. A quantidade de energia mecânica dissipada durante essa queda da gota foi de
(A) 20 mJ.
(B) 80 mJ.
(C) 160 mJ.
(D) 320 mJ.
(E) 800 mJ.
(Enunciado: Vestibular FACISB 2023 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: quanta energia mecânica a resistência do ar tirou da gota nos 800 m.
Passo 1 — o que muda e o que não muda. Com velocidade constante, a energia cinética não muda. Só a energia potencial diminui. Então toda a energia potencial perdida foi dissipada (virou calor no ar e na gota).
Passo 2 — a conta.
⚠️ A armadilha: achar que, como a velocidade não muda, nenhuma energia se perde. A energia cinética fica constante, mas a mecânica (cinética + potencial) cai o tempo todo, porque a gota desce.
A ideia em uma frase: caindo com velocidade constante, toda a energia potencial perdida é dissipada pela resistência do ar.
Resposta: alternativa D (320 mJ).
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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