Trabalho

(Ufal) Um corpo de massa 6 kg é abandonado de uma altura de 5 m num local em que g = 10 m/s². Sabendo que o corpo chega ao solo com velocidade de intensidade 9 m/s, calcule a quantidade de calor gerada pelo atrito com o ar.

Resposta: 57 J

Pessoal, estou achando -57 J. Eu fiz assim:

W -> trabalho

Wtotal = War + Wpeso = ∆Ec = [latex]\frac{9^{2}. 6}{2}[/latex] - 0 = 243 J


243 = War + Wpeso


Wpeso = mgh = 300 J


243 = War + 300
War = - 57 J


Alguém pode me ajudar a identificar o erro que eu cometi?

Eu acho que você enrolou desnecessariamente: A energia potencial do corpo, antes da queda, é 300J, a energia cinética ao fim da queda é 243J. A diferença se perdeu no atrito com o ar (calor).
É muita matemática e pouca física.

Olá!

 Você está considerando o atrito do ar no momento errado. No momento no qual o corpo se encontra parado, com sua máxima energia potencial gravitacional, não há atrito com o ar. O atrito somente ocorre com o corpo em movimento.

Portanto a forma correta seria

WTotal = WPeso = War + W Cinético

300 = War + 243

War = 57 J

Abraço!

vvarmbruster escreveu:Olá!

 Você está considerando o atrito do ar no momento errado. No momento no qual o corpo se encontra parado, com sua máxima energia potencial gravitacional, não há atrito com o ar. O atrito somente ocorre com o corpo em movimento.

Portanto a forma correta seria

WTotal = WPeso = War + W Cinético

300 = War + 243

War = 57 J

Abraço!

Desculpe me intrometer no post, mas a meu ver a resolução do João está correta. Quem não está correto seria o enunciado, que deveria ter indicado que queria o resultado final em modulo tal como algumas questões fazem.

Note que na resolução do João ele não a desenvolveu utilizando conceitos de conservação da energia. Nem poderia, pois trata-se de um sistema dissipativo.

Na minha opinião a resposta do João está correta e conforme a explicação do Edson. O sinal negativo apenas indica a perda de energia do sistema.

Vvarm, pelo princípio do trabalho total, na sua equação, a meu ver, o correto seria WPeso = - War + W Cinético.

Digo que deveria ser WPeso = - War + W Cinético, pois dessa igualdade ter-se-á War < 0, o que compatibiliza com a equação War = Far x d x cos(180°), com cos(180°) = - 1.

Giovana Martins escreveu:

vvarmbruster escreveu:Olá!

 Você está considerando o atrito do ar no momento errado. No momento no qual o corpo se encontra parado, com sua máxima energia potencial gravitacional, não há atrito com o ar. O atrito somente ocorre com o corpo em movimento.

Portanto a forma correta seria

WTotal = WPeso = War + W Cinético

300 = War + 243

War = 57 J

Abraço!

Desculpe me intrometer no post, mas a meu ver a resolução do João está correta. Quem não está correto seria o enunciado, que deveria ter indicado que queria o resultado final em modulo tal como algumas questões fazem.

Note que na resolução do João ele não a desenvolveu utilizando conceitos de conservação da energia. Nem poderia, pois trata-se de um sistema dissipativo.

Na minha opinião a resposta do João está correta e conforme a explicação do Edson. O sinal negativo apenas indica a perda de energia do sistema.

Vvarm, pelo princípio do trabalho total, na sua equação, a meu ver, o correto seria WPeso = - War + W Cinético.

 Pensando por este lado, faz sentido. Obrigado pela correção!

Giovana Martins escreveu:

vvarmbruster escreveu:Olá!

 Você está considerando o atrito do ar no momento errado. No momento no qual o corpo se encontra parado, com sua máxima energia potencial gravitacional, não há atrito com o ar. O atrito somente ocorre com o corpo em movimento.

Portanto a forma correta seria

WTotal = WPeso = War + W Cinético

300 = War + 243

War = 57 J

Abraço!

Desculpe me intrometer no post, mas a meu ver a resolução do João está correta. Quem não está correto seria o enunciado, que deveria ter indicado que queria o resultado final em modulo tal como algumas questões fazem.

Note que na resolução do João ele não a desenvolveu utilizando conceitos de conservação da energia. Nem poderia, pois trata-se de um sistema dissipativo.

Na minha opinião a resposta do João está correta e conforme a explicação do Edson. O sinal negativo apenas indica a perda de energia do sistema.

Vvarm, pelo princípio do trabalho total, na sua equação, a meu ver, o correto seria WPeso = - War + W Cinético.

Muito obrigado pela tua contribuição, Giovana! Pois é, eu não usei esses conceitos de conservação de energia nem de energia potencial. Também agradeço aos demais pelas suas contribuições. Entretanto, o meu livro ainda não introduziu o conceito de "energia potencial", de modo que eu não tenho como compreender as resoluções daqueles que o usaram. Assim que eu chegar na parte de energia potencial, retorno aqui para aprender com as respostas de todos 

Vamos falar de quantidade de calor: Se positiva o corpo está esquentando, se negativa o corpo está esfriando.
Agora vamos falar de atrito: Atrito é uma força dissipativa, ou seja quando há atrito a relação E(potencial) + E(cinética) = Constante não é valida. A diferença é a energia dissipada pelo atrito.
Agora, onde alguém já ouviu falar de atrito esfriando um corpo?

Edsonrs escreveu:Vamos falar de quantidade de calor: Se positiva o corpo está esquentando, se negativa o corpo está esfriando.
Agora vamos falar de atrito: Atrito é uma força dissipativa, ou seja quando há atrito a relação E(potencial) + E(cinética) = Constante não é valida. A diferença é a energia dissipada pelo atrito.
Agora, onde alguém já ouviu falar de atrito esfriando um corpo?

Cara, voltei a estudar essa frente de física hoje. Eu uso a coleção Tópicos de Física. Tem uma resolução aqui de outra questão em que o trabalho de uma força de atrito é negativo. Isso é o equivalente a dizer que o atrito está esfriando o corpo em questão? Acho esse assunto bastante abstrato e, portanto, de difícil entendimento...

João Pedro BR escreveu:

Edsonrs escreveu:Vamos falar de quantidade de calor: Se positiva o corpo está esquentando, se negativa o corpo está esfriando.
Agora vamos falar de atrito: Atrito é uma força dissipativa, ou seja quando há atrito a relação E(potencial) + E(cinética) = Constante não é valida. A diferença é a energia dissipada pelo atrito.
Agora, onde alguém já ouviu falar de atrito esfriando um corpo?

Cara, voltei a estudar essa frente de física hoje. Eu uso a coleção Tópicos de Física. Tem uma resolução aqui de outra questão em que o trabalho de uma força de atrito é negativo. Isso é o equivalente a dizer que o atrito está esfriando o corpo em questão? Acho esse assunto bastante abstrato e, portanto, de difícil entendimento...

 Não, pelo contrário. Idealmente os corpos não teriam variação de temperatura, mas o atrito faz com que eles se esquentem pois há energia mecânica sendo transformada em térmica.
 
 Segundo o livro Física Clássica: "Mas, afinal, o que é o trabalho? O trabalho a que nos referimos é apenas a transferência de energia para um corpo, através de uma força. Somente haverá trabalho se houver deslocamento do ponto de aplicação da força, o que determina que está havendo transferência de energia."
 
 Portanto, infere-se que o trabalho está diretamente ligado ao deslocamento de um corpo. Dessa forma o sinal negativo no trabalho da força de atrito indica que ela está oposta ao movimento do corpo. Algebricamente, isso pode ser demonstrado por meio de um esquema de forças no corpo e a aplicação da fórmula T = Fdcosθ , θ neste caso é 180 (totalmente oposto ao movimento), cujo cosseno é -1.