Cesgranrio · Transpetro · Técnico(a) de Operação Júnior · 2008 · questão 35

Cesgranrio Transpetro 2008 Física · Conservação da energia mecânica também em Física · Queda livre e lançamento vertical

Questão 35

Um objeto de massa m é lançado verticalmente para baixo de uma altura de 30 m com velocidade de 10 m/s. Desprezando todas as formas de dissipação de energia mecânica e usando g = 10 m/s², a altura máxima atingida, em km, pelo objeto, após se chocar com o chão, será

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Resposta da banca: A

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Conservação da energia — sem dissipação, a energia do lançamento vira altura, e a resposta é em quilômetros.

Objetivo

Achar a altura máxima, em km, após o choque sem perdas, de um objeto lançado para baixo de 30 m a 10 m/s. O que está em jogo é somar a energia potencial inicial à cinética, converter em altura, e passar metros para km.

Conceitos para revisar

Energia mecânica inicial

Potencial dos 30 m mais cinética dos 10 m/s. A massa simplifica.

\[g h_{0} + \dfrac{v_{0}^{2}}{2} = 10 \cdot 30 + \dfrac{100}{2} = 350\ \text{J/kg}\]

por unidade de massa

Altura máxima

Sem perdas no choque, toda essa energia vira altura.

\[g H = 350 \quad\Rightarrow\quad H = 35\ \text{m} = 0{,}035\ \text{km}\]

1 km = 1 000 m

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