Uma esfera sólida de 2 kg e
de raio rola sem deslizar com uma velocidade linear de
. Calcule a energia cinética de translação da esfera (Solução:
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma esfera sólida de 2 kg com raio de 0,1 metros que está rolando sem deslizar a uma velocidade de 5 m/s. O que a gente precisa encontrar aqui é a energia cinética de translação dessa esfera. Para isso, vamos usar conceitos de energia cinética e movimento de translação.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre energia cinética de translação. Essa é a energia que um objeto tem devido ao seu movimento linear. A fórmula para calcular a energia cinética de translação (
) é:
Onde:
-
é a massa do objeto -
é a velocidade do objeto
Passo 3
Agora, vamos identificar os valores que vamos usar na fórmula:
- Massa (
) = 2 kg - Velocidade (
) = 5 m/s
Passo 4
Vamos substituir esses valores na fórmula:
Primeiro, calculamos
:
Então:
Passo 5
Agora, multiplicando todos os valores:
Parece que há uma pequena discrepância com a solução fornecida (
). No entanto, seguindo os cálculos acima, a energia cinética de translação da esfera é 25 J.
Resposta
A energia cinética de translação da esfera é 25 J.