UEM 2014 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 14 de Física
Enunciado em texto
Do terraço de um prédio, uma pessoa arremessa uma bola verticalmente para baixo. No instante em que a bola deixa a mão da pessoa, a energia cinética da bola é de 10 J e, em relação ao solo, a energia potencial gravitacional da bola é de 16 J. No instante em que a bola toca o solo, sua energia cinética é de 20 J. Com base nessas informações, assinale o que for correto.
(01) A energia mecânica total da bola no instante em que ela toca o solo é de 30 J.
(02) A variação da energia potencial gravitacional varia linearmente com a altura.
(04) A quantidade de energia mecânica convertida em outras formas de energia, durante o movimento de queda da bola, é de 6 J.
(08) No movimento de queda da bola, só atuam forças conservativas.
(16) Durante a queda da bola, o trabalho realizado pela força peso sobre a bola é positivo.
(Enunciado: Vestibular UEM 2014 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: comparar a energia mecânica no início e no fim da queda.
Passo 1 — as energias mecânicas:
(01) Falsa. No solo a energia potencial é zero (o solo é a referência): a energia mecânica é só a cinética, 20 J.
(02) Verdadeira. : com m e g constantes, a variação é proporcional à variação de altura (o gráfico é uma reta).
(04) Verdadeira. A energia mecânica caiu de 26 J para 20 J: 6 J viraram outras formas (térmica, por causa da resistência do ar).
(08) Falsa. Se só houvesse forças conservativas, a energia mecânica se conservaria. Como ela diminuiu, atuou uma força dissipativa (a resistência do ar).
(16) Verdadeira. O peso aponta para baixo e a bola se desloca para baixo: força e deslocamento no mesmo sentido, trabalho positivo, J.
⚠️ A armadilha: na (01), somar 20 J com os 10 J iniciais. A energia mecânica no solo é a soma das energias no solo: cinética 20 J e potencial zero.
A ideia em uma frase: se a energia mecânica diminui, há força dissipativa, e o que sumiu virou calor.
Resposta: soma 22 (02 + 04 + 16).
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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