Um carro de 1822 kg , com a velocidade inicial de
escorrega 60 m ao parar sobre uma pista horizontal. Calcule a energia dissipada (em kJ) pelo atrito. Importante: Sua resposta deve conter apenas números. A resposta deve estar na unidade kJ, sem casas decimais.
Resposta:
Passo 1
Dados fornecidos pelo enunciado e o que é pedido:
Massa do carro: .
Velocidade inicial: .
Deslocamento até parar: .
Pista horizontal (portanto nenhuma variação de energia potencial gravitacional relevante no problema).
O que o enunciado pede: calcular a energia dissipada pelo atrito, em , e fornecer apenas o número inteiro (sem casas decimais).
Massa do carro:
Velocidade inicial:
Deslocamento até parar:
Pista horizontal (portanto nenhuma variação de energia potencial gravitacional relevante no problema).
O que o enunciado pede: calcular a energia dissipada pelo atrito, em
Passo 2
Entendendo a ideia física (explicação didática): quando o carro para, sua energia cinética inicial é transformada em trabalho dissipado pelo atrito. Em outras palavras, a energia dissipada pelo atrito
é igual à perda da energia cinética do carro. A fórmula da energia cinética de um corpo em movimento é
onde
é a massa (em
) e
é a velocidade (em
). Aqui
tem unidade de joules (
). Vou usar essa fórmula para calcular a energia inicial do carro.
Passo 3
Calcular o quadrado da velocidade inicial:
Expliquei: elevar ao quadrado significa multiplicar
por
; o resultado é
.
Passo 4
Calcular a energia cinética inicial substituindo os valores na fórmula:
Agora faço a multiplicação passo a passo: primeiro
, depois
, e
. Somando:
Passo 5
Continuando o cálculo da energia cinética:
Expliquei: dividir por
é a mesma coisa que multiplicar por
; aqui o resultado em joules é
.
Passo 6
Convertendo para
:
. Então
Em notação com vírgula decimal (padrão brasileiro) isso é
, ou seja aproximadamente
.
Passo 7
Interpretação final e arredondamento: como o carro para totalmente, a energia cinética inicial foi totalmente dissipada pelo atrito (assumindo que não há outras perdas). Logo a energia dissipada pelo atrito é
. O enunciado pede a resposta em
sem casas decimais; aplico o arredondamento para o inteiro mais próximo. Assim obtemos
.
Resposta
766