Movimento vertical de queda e ressalto de uma bola

Quando se deixa cair uma bola, ela vai ressaltar chegando até uma certa altura, por causa da sua elasticidade. Preveja...

Qual das alturas é maior?

• a altura de onde a bola é largada

• a altura a que sobe depois do ressalto

Se tiver duas pequenas bolas de tamanho semelhante mas de diferente elasticidade, por exemplo, uma de borracha e outra de plástico, e as deixar cair da mesma altura sobre o mesmo piso, qual delas atingirá maior altura, no ressalto?

• bola de borracha

  (maior elasticidade)

• bola de plástico (menor elasticidade)

Considere a queda e ressalto de uma pequena bola e o esquema da figura. Selecione a(s) opção(ões) correta(s).

• II e IV: a energia cinética transforma-se em energia potencial gravítica

• I e III: a energia cinética transforma-se em energia potencial gravítica

• I e III: a energia potencial gravítica transforma-se em energia cinética.

• II e IV: a energia potencial gravítica transforma-se em energia cinética.

Supondo desprezável a resistência do ar, que força(s) atua(m) na bola nas situações I e II? Em cada uma das situações, a energia mecânica do sistema bola + Terra varia?

• Força gravítica (ou peso) e a reação normal. A energia mecânica do sistema bola + Terra não varia.

• Força gravítica (ou peso). A energia mecânica do sistema bola + Terra diminui.

• Força gravítica (ou peso). A energia mecânica do sistema bola + Terra aumenta.

• Força gravítica (ou peso). A energia mecânica do sistema bola + Terra não varia.

Answer explanation

Durante as descidas (I e III), ou durante as subidas (II e IV), apenas atua a força gravítica que é conservativa (uma vez que a força de resistência do ar é desprezável).

Se em vez de uma bola fosse um balão a cair e a ressaltar, poder-se-ia desprezar a resistência do ar? Em cada uma das situações, como variaria a energia mecânica do sistema balão + Terra? Haveria transferência de energia em cada uma das situações?

• Para um balão, a resistência do ar não é desprezável. Em todas as situações, a energia mecânica do sistema balão + Terra diminui. Em todas as situações, há transferência de energia do sistema balão + Terra para o ar.

• Para um balão, também é possível desprezar a resistência do ar . Em todas as situações, a energia mecânica do sistema balão + Terra mantém-se, não existindo transferências de energia.

Que alteração se prevê para a energia cinética e, consequentemente, para a energia mecânica durante a colisão da bola com o solo?

• Durante a colisão da bola com o solo, a energia cinética da bola diminui até se anular e imediatamente a seguir aumenta. Todavia, a energia cinética da bola imediatamente após a colisão é menor do que a que tinha imediatamente antes da colisão. Esta diminuição de energia cinética implica uma diminuição da energia mecânica do sistema bola + Terra, dado que a energia potencial gravítica do sistema imediatamente após a colisão é a mesma que imediatamente antes da colisão.

• Durante a colisão da bola com o solo, a energia potencial da bola diminui até se anular e imediatamente a seguir aumenta. Todavia, a energia potencial da bola imediatamente após a colisão é menor do que a que tinha imediatamente antes da colisão. Esta diminuição de energia cinética implica uma diminuição da energia mecânica do sistema bola + Terra, dado que a energia potencial gravítica do sistema imediatamente após a colisão é a mesma que imediatamente antes da colisão.

Durante a colisão da bola com o solo existe transferência de energia?

• Há transferência de energia do sistema bola + Terra para o solo e para a própria bola

• Não ocorrem transferências de energia.

Supondo desprezável a resistência do ar, obtenha uma expressão para o módulo da velocidade da bola ao atingir o solo em função da altura de queda, hqueda;

• 
• v_f= 2gh_queda

Answer explanation

Supondo desprezável a resistência do ar, obtenha uma expressão para: o módulo da velocidade com que a bola inicia o ressalto em função da altura de ressalto, hressalto;

• 

Answer explanation

Qual a expressão que traduz a percentagem da energia cinética do ressalto, relativamente à energia cinética com que chega ao solo, em função de hqueda e hressalto.

• 

Answer explanation