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Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler - Capítulo 7.1 - Ex. 100

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(a) Calcule a energia cinética de um carro de 1200   k g que se move a 50   k m / h . (b) Se o atrito (de rolamento e de arraste do ar) resulta em uma força retardadora de 300   N a uma rapidez de 50   k m / h , qual é a energia mínima necessária para mover o carro por uma distância de 300   m a uma rapidez constante de 50   k m / h ?

Passo 1

(a) Primeiro precisamos converter a rapidez para metros por segundo:

v = 50 3,6 = 13,9   m / s

E então a energia cinética é:

K = 1 2 m v 2 = 1 2 1200 50 3,6 2 = 1,2   .   10 5   J

Passo 2

(b) A energia necessária é igual à energia dissipada pela força de atrito. (Perceba que, uma vez que a rapidez constante é atingida, só o que você precisa fazer é compensar as perdas, pois a tendência do carro é manter sua rapidez).

Então:

E = F a t Δ x

E = 300 300 = 90   .   10 3   J

Resposta

(a) K = 1,2   .   10 5   J .

(b) E = 90.10 3   J .

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