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Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) · Marinha do Brasil — Colégio Naval 2022

Questão 39 — Física: Energia e Calorimetria — Trabalho da Força de Atrito

Física Energia e Calorimetria — Trabalho da Força de Atrito

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2022

Marinha do Brasil — Colégio Naval · Concurso Público de Admissão ao Colégio Naval (CPACN) · Caderno Amarela

Gabarito disponível

Considere um bloco de gelo de 2 toneladas que, num dado momento, se destaca de uma geleira. A partir de então esse bloco desliza com velocidade constante pela encosta que tem uma inclinação de 30°. A cada minuto, 1000g de gelo derretem durante a descida devido ao atrito. Calcule a velocidade de descida do bloco e assinale a opção correta.

Dados: sen30° = 0.5; cos30° = 0.87; gravidade = 9.8 m/s²; 1 cal = 4.19 J e calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

A potência dissipada pelo atrito iguala a potência térmica de fusão, dando v ≈ 0,57 m/s.

Com velocidade constante, o atrito vale m·g·sen30° = 2000·9,8·0,5 = 9800 N. A energia por minuto para derreter 1000 g é 1000·80·4,19 = 335 200 J, ou 5587 W. Como P = F·v, v = 5587/9800 ≈ 0,57 m/s.

Análise das alternativas

As demais opções não resultam da igualdade F·v = potência térmica de fusão do gelo.

Referência: Energia, trabalho do atrito e calorimetria.

Resolução comentada do VaiConcursos.

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Gabarito: C

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito final CPACN 2022 — página 2