Determine a massa de um avião viajando a
, a uma altura de 3.000 m do solo, cuja energia mecânica total é de
Passo 1
O enunciado dá um avião de massa
que se desloca com velocidade
a uma altura de
e cuja energia mecânica total é
. O conteúdo envolvido é energia mecânica, que é a soma da energia cinética e da energia potencial gravitacional.
Passo 2
A energia cinética de um corpo de massa
e velocidade
é
e a energia potencial gravitacional a uma altura
vale
onde
. A energia mecânica total é
Passo 3
Fatorando
em
, temos
Para encontrar
, basta isolar:
Passo 4
Agora substituímos os valores numéricos:
logo o denominador é
E a energia total é
.
Passo 5
Substituindo em
:
Resposta
A massa do avião é aproximadamente
.