Uma criança de 40kg está em repouso no topo de um escorregador de altura h = 1,8m em relação ao chão. Após escorregar, a criança chega ao chão com uma velocidade v = 5m/s.
Se toda a quantidade de energia mecânica dissipada fosse utilizada para aquecer 100 gramas de água (c = 1,0cal/g.ºC), é CORRETO afirmar que a elevação de temperatura aproximada dessa massa de água seria de:
Considere: g = 10m/s2 e 1cal = 4J
- A) 0,3ºC.
- B) 0,6ºC.
- C) 1,2ºC.
- D) 1,5ºC.
Resposta:
A alternativa correta é letra B) 0,6ºC.
A energia dissipada no escorregamento da criança é dada pela diferença da energia potencial gravitacional no topo do escorregador e da energia cinética ao chegar ao solo:
E_{dissipada}=mgh-frac{mv^2}{2}
E_{dissipada}=40cdot 10cdot 1,8-frac{40cdot 5^2}{2}
E_{dissipada}=220,J
Portanto, convertendo para calorias, a energia dissipada é:
E_{dissipada}=55,Cal
Usando a fórmula da quantidade de calor fornecida a um corpo teremos:
Q=mcDelta{T}
55=100cdot 1cdot Delta{T}
Delta{T}=0,55approx 0,6 ^o C
Gabarito: B
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