Determina o trabalho realizado pela força resistência do ar

Lembra da energia potencial? Você pode usar E=mgh (Adote g=10m/s^2 mas assim como o professor guilherme disse, é a critério do exercício) para determinar a energia gasta durante o percurso. Ep=0,2.10.4=8J E use a equação da energia cinética para ver se toda essa energia potencial foi gasta. Ec=mv^2/2=0,2.5^2/2=2,5J Opa!!! Algo de errado não está certo... Era esperado que chegasse com a mesna energia daquela que nós encontramos para a potencial. Então para prevalecer a lei da conservação de energia, vamos culpar a resistência do ar que roubou 5,5J Tal energia é o equivalente ao trabalho realizada pela força da resistência. Se bem que essa energia até que é alta para a resistência ar. Espero tenha ajudado!

Tudo bem, Hugo?

Vamos lá.

Dados do problema:
massa: m = 200g = 0.2 kg (é sempre bom trazer estas unidades ao SI)
altura: h = 4m
velocidade de impacto: v = 5m/s

Durante a queda, temos duas 'entidades' realizando trabalho na massa:
Gravidade: TG
Ar: TAr

Sabemos que a diferença entre a energia cinética da massa acontece devida a soma dos trabalhos realizados na massa. Assim:

TG - TAr = EC2 - EC1 (Trabalho da gravidade menos trabalho do ar = diferença na energia cinética)

EC1 = 0 (antes da massa ser solta)
EC2 = m*V^2/2 = 0.2 * (5^2) / 2 = 2.5 J
TG = m*g*h = 0.2 * 9.81 * 4 = 7.84 J (Note que tomei g=9.81 m/s^2. Dependendo do exercício, é mais comum mais g=10m/s^2)

Logo,

TG - TAr = EC2 - EC1 => 7.84 - TAr = 2.5 - 0 => TAr = 7.84 - 2.5 = 5.34J

Qualquer dúvida, estou à disposição.