Um carro de 2000 kg está viajando a
; b) O mesmo carro é erguido verticalmente e então solto em repouso. Determine a altura da qual ele é solto se ele atinge o solo a
. Despreze o efeito da resistência do ar.
Passo 1
O enunciado dá um carro de massa
kg que se move a
km/h. Na parte (a) queremos sua energia cinética e na parte (b) a altura
de queda livre (sem resistência do ar) para que ele atinja essa mesma velocidade. Vamos usar os conceitos de energia cinética, energia potencial gravitacional e conservação da energia mecânica.
Passo 2
Primeiro convertemos a velocidade de km/h para m/s. Como
temos
Passo 3
A energia cinética é dada por
Substituindo
kg e
m/s,
Passo 4
Em queda livre sem atrito, a energia potencial gravitacional
se converte totalmente em energia cinética
. Assim,
e cancelando
obtemos
Com
m/s e
m/s
,
Resposta
(a)
(b)
(b)