Dinâmica - Energia

por jesusgabe Qua 30 Jan 2013, 17:32

Uma pequena esfera de aço de massa igual a 6,0 g é deixada cair da borda superior de um tubo de vidro vertical, de 1,00 m de comprimento, que contém 55 cm de um líquido viscoso. A esfera desce, sempre sem tocar a parede do tubo. Depois de percorrer 20 cm dentro do líquido, ela atinge a velocidade de 2,0 m/s, que permanece constante até o fundo do tubo.
Pergunta-se:
a) Qual foi o trabalho (em valor absoluto) realizado pelas forças aplicadas pelo líquido sobre a esfera, até o fundo do tubo? R: 4,8.10^-2
b) Sua resposta seria alterada se a esfera tivesse atingido a velocidade constante de 2,0m/s após percorrer 30 cm dentro do líquido? (Despreze o atrito do ar). R: Não.

por **Euclides** Qua 30 Jan 2013, 18:10

O trabalho resistente feito pelo líquido é igual à variação da energia mecânica da esfera:

no alto:

$E_M=mgh \;\;\;\to\;\;E_{M}=6.10^{-2}J$

no fundo do tubo (em qualquer dos casos a) e b))

$E_M=\frac{mv^2}{2} \;\;\;\to\;\;E_{M}=1,2.10^{-2}J$

$T=1,2.10^{-2}-6,0.10^{-2}\;\;\;\to\;\;\;T=-4,8.10^{-2}J$

o sinal negativo indica a natureza dissipativa.

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