ITA 2005 — Questão 5

Um vagão-caçamba de massa $M$ se desprende da locomotiva e corre sobre trilhos horizontais com velocidade constante $v = 72{,}0$ km/h (portanto, sem resistência de qualquer espécie ao movimento). Em dado instante, a caçamba é preenchida com uma carga de grãos de massa igual a $4M$, despejada verticalmente a partir do repouso de uma altura de 6,00 m (veja figura). Supondo que toda a energia liberada no processo seja integralmente convertida em calor para o aquecimento exclusivo dos grãos, então, a quantidade de calor por unidade de massa recebido pelos grãos é