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Questão FC714364

Um garoto pedalava sua bicicleta com velocidade constante de 6 m/s na rua de sua casa quando decidiu ir pedalar na rua de baixo. Para chegar a essa rua, ele entrou com sua biciclet

Dinâmica

VUNESP · 2025

Um garoto pedalava sua bicicleta com velocidade constante de 6 m/s na rua de sua casa quando decidiu ir pedalar na rua de baixo. Para chegar a essa rua, ele entrou com sua bicicleta em uma viela em declive, com desnível de 4 m, descendo-a livremente, sem pedalar ou frear. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e admita que a massa do garoto, somada com a de sua bicicleta, era igual a 60 kg. Se a velocidade de chegada na rua de baixo foi de 10 m/s, o valor absoluto da energia mecânica dissipada pelas forças de resistência ao movimento, durante o trajeto na viela, foi de

  1. 360 J.
  2. 420 J.
  3. 480 J.
  4. 600 J.
  5. 720 J.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Partimos da variação da energia cinética e do trabalho das forças envolvidas. A energia cinética inicial é \(K_i=\tfrac{1}{2}mv_i^2=\tfrac{1}{2}\cdot60\cdot6^2=1080\) J e a final é \(K_f=\tfrac{1}{2}mv_f^2=\tfrac{1}{2}\cdot60\cdot10^2=3000\) J.

O trabalho da gravidade ao descer \(h=4\) m é \(W_g=mg h=60\cdot10\cdot4=2400\) J. Pela equação do trabalho e da energia: \(K_f-K_i=W_g+W_{res}\), onde \(W_{res}\) é o trabalho das forças de resistência (negativo, pois dissipam energia).

Logo \(W_{res}=K_f-K_i-W_g=3000-1080-2400=-480\) J. O valor absoluto da energia mecânica dissipada é 480 J.

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