1) Uma criança de massa m desliza em um escorregador irregularmente curvo de altura h = 2,0 m , como mostrado na figura ao lado. A criança começa do repouso no topo.

(a) Determine a velocidade escalar da criança na base, supondo que nenhum atrito esteja presente.

Passo 1

Iae, como vai? Essa questão está difícil, né? Fique tranquilo que vamos tentar te ajudar. 😎👍

Nesse problema temos uma criança de massa m no topo de um escorregador de altura h = 2,0 m .

A partir daí queremos descobrir qual é a velocidade escalar da criança ao chegar na base do escorregador considerando que não há atrito entre a criança e o escorregador.

Tem ideia de como fazer isso? 🤔

Para resolver esse problema podemos usar o princípio da conservação de energia.

Em um sistema livre de perdas podemos dizer que a energia interna inicial é igual a energia interna final.

Sabemos que inicialmente temos apenas energia potencial gravitacional e no fim temos apenas energia cinética.

Sacou? Bora começar! 😁

Passo 2

A energia potencial gravitacional é dada por

U = m g h

Onde m é a massa, g a gravidade e h a altura

Já a energia cinética é dada por

K = m v 2 2

Como temos uma conservação de energia no sistema, podemos dizer que U = K , ou seja

U = K

m g h = m v 2 2

Simplificando e isolando v ...

g h = v 2 2

v 2 = 2 g h

v = 2 g h

Se g = 9,8 m / s 2 e h = 2,0 m , então

v = 2 · 9,8 · 2,0

v = 6,26 m / s

E todos viveram felizes para sempre. Fim! 😉 Entendeu tudo? Responde Aí

Resposta

v = 6,26 m / s

Exercícios de Livros Relacionados

O cume do monte Everest está 8850m acima do nível do mar. (a) Qual seria a energia gasta por um alpinista de 90k g para escalar o monte Everest a partir do nível do mar, se a única força que tivesse q
Uma bola de 50g é lançada de uma janela com uma velocidade inicial de 8,0m / s e com um ângulo de 30 ° acima da horizontal. Usando a lei de conservação da energia, determine (a) a energia cinética da
Uma bola de neve de 1,50k g é atirada para cima em um ângulo de 34,0 ° com a horizontal e com uma velocidade inicial de 20,0m / s . (a) Qual é a energia cinética da bola? (b) De quanto varia a energia
Uma locomotiva com uma potência de 1,5M W pode acelerar um trem de uma velocidade de 10m / s para 25m / s em 6,0m i n . (a) Calcule a massa do trem. Determine, em função do tempo (em segundos), (b) a
b) Qual é a rapidez da bola ao chegar no chão