Lista de exercicios - Energia mecânica
Um objeto é lançado horizontalmente a partir de uma altura de 50 metros com velocidade inicial de 12 metros por segundo. Determine a energia cinética no instante da colisảo com o solo. Considere a massa de 2 quilogramas e g = 10 metros por segundo ao quadrado.
Um objeto é lançado horizontalmente a partir de uma altura de 50 metros com velocidade inicial de 12 metros por segundo. Determine a energia cinética no instante da colisảo com o solo. Considere a massa de 2 quilogramas e g = 10 metros por segundo ao quadrado.
Passo 1
O enunciado descreve um objeto de massa
kg lançado horizontalmente com velocidade inicial
m/s a partir de uma altura
m. Adotamos
m/
e desprezamos resistências. O que queremos é a energia cinética ao atingir o solo, usando conservação da energia mecânica.
Passo 2
A energia cinética inicial
é dada por
Substituindo
kg e
m/s, temos
Então
Passo 3
A energia potencial gravitacional inicial
é
Substituindo
kg,
m/
e
m,
Então
Passo 4
Sem perdas, a energia mecânica total se conserva:
. No solo a energia potencial é zero, logo toda energia inicial vira cinética final:
Portanto
Resposta
A energia cinética no instante da colisão com o solo é
.