Um objeto de massa 1,0 kg é lançado, do solo, com uma velocidade de 2,0 m/s que faz um ângulo de 45° com a horizontal. O objeto cai então no solo, e toda a sua energia é dissipada.Determine o trabalho total, em joules, realizado pela força gravitacional (peso) durante toda a trajetória
Um objeto de massa 1,0 kg é lançado, do solo, com uma velocidade de 2,0 m/s que faz um ângulo de 45° com a horizontal. O objeto cai então no solo, e toda a sua energia é dissipada.
Determine o trabalho total, em joules, realizado pela força gravitacional (peso) durante toda a trajetória
- A)10,0
- B)2,0
- C)1,0
- D)0,2
- E)0,0
Resposta:
A alternativa correta é E)
Para resolver esse problema, precisamos entender como a energia do objeto se comporta durante sua trajetória. Quando o objeto é lançado do solo com uma velocidade de 2,0 m/s e um ângulo de 45° com a horizontal, ele tem uma energia cinética inicial. À medida que o objeto sobe, sua energia cinética se converte em energia potencial gravitacional, devido à ação da força gravitacional (peso).
Quando o objeto atinge o ponto mais alto de sua trajetória, sua velocidade é zero e toda a sua energia é potencial gravitacional. Em seguida, à medida que o objeto cai, sua energia potencial gravitacional se converte novamente em energia cinética.
No entanto, observe que a força gravitacional (peso) age sempre na direção vertical, e a energia potencial gravitacional é armazenada ou liberada devido à variação da altura do objeto. Já que o objeto cai no mesmo solo, a variação de altura é zero, e portanto a energia potencial gravitacional não muda.
Isso significa que a força gravitacional (peso) não realiza trabalho durante a trajetória do objeto, pois não há variação de energia potencial gravitacional. Portanto, o trabalho total realizado pela força gravitacional (peso) durante toda a trajetória é zero.
Logo, a resposta correta é E) 0,0 J.
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