Um disco de massa
é lançado sobre uma rampa plana, inclinada em
em relação à horizontal, a partir de sua base, com velocidade de
. Considerar que o atrito seja desprezível. Determinar a altura máxima atingida pelo disco.
Passo 1
O enunciado diz que um disco de massa
é lançado do pé de uma rampa sem atrito, inclinada em
, com velocidade inicial de
, e pede a altura máxima que ele atinge. O conteúdo principal aqui é a conservação de energia mecânica, em que a energia cinética inicial se transforma em energia potencial gravitacional.
Passo 2
Pela conservação de energia mecânica, como não há atrito:
onde
é a massa do disco,
a velocidade inicial,
a aceleração da gravidade, e
a altura máxima. Cancelando
dos dois lados e isolando
, temos
Passo 3
Substituindo os valores numéricos:
Resposta
A altura máxima atingida pelo disco é aproximadamente
.