Perda de energia mecânica

por dani1801 Qua 29 Jun 2016, 14:07

Uma esfera de 1kg é solta de uma altura de 0,5m. Ao chocar-se com o solo, ela perde 60% da energia mecânica. Desprezando a resistência do ar e considerando g=10m/s^2, pede-se:

A velocidade da esfera ao atingir o solo pela segunda vez.

Resp: 2m/s.

por Smasher Qua 29 Jun 2016, 18:17

A energia mecânica inicial da esfera está armazenada em forma de enegia potencial:
E_mec(inicial) = mgh = 1,0.10.0,5 = 5J.

Ao chocar-se com o solo perde 60% da Energia Mecânica (energia total), ou seja, ao chegar no solo está tem 100%-60%=40% da Energia total que possuía inicialmente, portanto:
E_mec(final) = 40%.(5J) = 2J

Neste momento, toda a energia encontra-se em forma de energia cinética, daí:
E_mec(final)=E_cin = mv²/2
2=1.v²/2
v²=4
v=2,0m/s

Obs.: É interessante notar que se tivesse agido no corpo somente o peso (força conservativa), a energia mecânica teria se conservado e seria a mesma durante todo o movimento da esfera. Entretanto, agiu nesta uma força de resistência, do ar. Força não conservativa responsável por fazer variar a energia mecânica do corpo.

por **Elcioschin** Qua 29 Jun 2016, 18:36

Não Smasher

O enunciado garante que a resistência do ar é desprezível.
A perda de energia da esfera se deu devido ao impacto com o solo (transformada em calor e ruído)
Na subida a velocidade já é 2 m/s (a mesma na 2ª descida)

por Smasher Qua 29 Jun 2016, 18:40

Elcioschin escreveu:Não Smasher

O enunciado garante que a resistência do ar é desprezível.
A perda de energia da esfera se deu devido ao impacto com o solo (transformada em calor e ruído)
Na subida a velocidade já é 2 m/s (a mesma na 2ª descida)

Verdade, mestre. Engano meu, risquei a observação.