De que altura um automóvel de 12.000 N de peso teria que cair para ganhar uma energia cinética equivalente à que teria quando estivesse viajando a 89
? Por que a resposta não depende do peso do carro?
Passo 1
O enunciado pede a altura
de queda tal que a energia potencial gravitacional do carro se converta em energia cinética equivalente à de um carro viajando a
. O conteúdo é conservação de energia mecânica, usando
onde
é a massa do carro,
a aceleração da gravidade e
a velocidade em
.
Passo 2
Convertendo a velocidade de
para
:
Passo 3
Igualando energias pela conservação mecânica:
Passo 4
Substituindo
e
:
Passo 5
Note que a massa
(e, portanto, o peso) cancelou na equação de conservação de energia, de modo que
depende só de
e de
.
Resposta
A altura é aproximadamente
.
A resposta não depende do peso do carro porque, em
A resposta não depende do peso do carro porque, em
a massa
se cancela, restando
.