Um operário precisa encravar um grande prego de ferro num pedaço de madeira. Percebe então que, depois de algumas marteladas, a temperatura do prego umenta, pois, durante os folpes, parte da energia cinética do martelo é transferida para o prego sob a forma de calor. A massa do prego é 40g e a do martelo é 1kg. Sabe-se que o alor específico do ferro é 0,11 cal / (g . ºC). Admita que a velocidade com que o martelo golpeia o prego é sempre igual a 4m/s e que, durante os golpes, apenas 1/4 da energia cinética do martelo é transferida ao prego sob a forma de calor. Admita também que 1 cal = 4 J. Desprezando-se as trocas de calor entre a madeira e o prego e entre este e o ambiente, é correto firmar que o número de marteladas dadas para que a temperatura do prego aumente 5ºC é de:

a) 176
b) 88
c) 66
d) 44
e) 22

Por favor, me passem a resolução ou pelo menos como chegar ao resultado!

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Respostas

2013-10-12T09:40:11-03:00
Para começar devemos calcular a energia cinética do martelo (por batida):
Ec=1.4²/2 = 16J. Mas essa energia não é toda transformada em calor apenas 1/4 = 16/4 = 4J, ou seja = 1 cal.

Agora essa 1 cal, passando para o prego aumentará sua temperatura de uma certa quantidade, vamos calcular quantas calorias são necessárias para aumentar 5ºC.
Q=m.c.T  --> Q=40.0,11.5 = 22 cal.
Se cada batida passa 1 cal para o prego, e ele precisa de 22 cal, logo precisamos de 22 batidas, letra e)