Lista de exercicios - Energia mecânica
Um objeto é lançado verticalmente para cima e atinge altura máxima de 45 metros. Determine a velocidade inicial do lançamento. Considere g = 10 metros por segundo ao quadrado.
Um objeto é lançado verticalmente para cima e atinge altura máxima de 45 metros. Determine a velocidade inicial do lançamento. Considere g = 10 metros por segundo ao quadrado.
Passo 1
O enunciado diz que um objeto é lançado verticalmente para cima e atinge altura máxima de
metros, com aceleração da gravidade
m/
. Queremos determinar a velocidade inicial
. Vamos usar o princípio da conservação da energia mecânica (energia cinética inicial se converte em energia potencial gravitacional na altura máxima).
Passo 2
Segundo a conservação da energia mecânica, na ausência de atrito ou resistência do ar, a energia cinética inicial do objeto vira toda energia potencial gravitacional no ponto mais alto. Assim,
Passo 3
Escrevendo isso em forma de equação:
onde
é a massa (que se cancela),
é a gravidade e
m é a altura máxima.
Passo 4
Cancelando
e isolando
, temos
Substituindo
m/
e
m,