Calcule as energias cinéticas dos seguintes objetos movendo-se com as velocidades indicadas:
(c) o porta-aviões Nimitz, com massa de 92.000 t , movendo-se a 31,0 nós
- 1 nó
(c) o porta-aviões Nimitz, com massa de 92.000 t , movendo-se a 31,0 nós
Passo 1
O enunciado pede para calcular a energia cinética do porta-aviões Nimitz, com as seguintes informações dadas:
- Massa:
. - Velocidade:
nós. - Conversão fornecida no enunciado:
nó .
A pergunta única é: qual é a energia cinética desse porta-aviões (em joules, e é útil também transformar para GJ)?
Passo 2
Fórmula que vamos usar: a energia cinética de um objeto de massa
que se move com velocidade
é
onde:
-
é a energia cinética em joules ( ); -
é a massa em quilogramas ( ); -
é a velocidade em metros por segundo ( ).
Explicando: a fórmula vem da física básica do movimento; o fator
aparece ao integrar o trabalho necessário para acelerar a massa de
até
. Cada símbolo representa a grandeza que já listei.
Passo 3
Converter a massa para o SI (quilograma). Lembrando que
tonelada (
) =
. Então:
Passo 4
Converter a velocidade de nós para
usando a conversão do enunciado:
Passo 5
Calcular
:
Passo 6
Substituir tudo na fórmula da energia cinética:
Calcular em etapas:
Passo 7
Arredondamento e apresentação em unidades práticas. Considerando que os dados têm cerca de três algarismos significativos (por exemplo,
nós), apresentamos o resultado com três algarismos significativos:
Convertendo para gigajoules (
):
Passo 8
Resumo final rápido: o porta-aviões, com massa convertida e velocidade convertida conforme o enunciado, tem energia cinética da ordem de
. É um número grande — dá para ter uma ideia:
é aproximadamente a energia liberada por alguns toneladas de TNT (é apenas uma comparação intuitiva para sentir a ordem de grandeza).