Compare a energia cinética de (a)um automóvel de 1 x 103 kg com um de 5 x 102 kg, movendo-se com a mesma velocidade, (b) um automóvel movendo-se a 60 km/h com outro idêntico movendo-se a 30 km/h. (Dê uma resposta numérica para cada caso.).

Passo 1

Eai gente boa, vamos resolver mais uma questão? Primeiro temos que relembrar a fórmula da energia cinética,

E c = m ⋅ v 2 2

Agora sim podemos resolver!

  1. Como o exercício pede resposta numérica, vamos supor uma velocidade de 1 m/s para cada automóvel. Agora só precisamos substituir e encontrar a energia.
  2. Para o automóvel de massa 10 3 k g :

    E c = m ⋅ v 2 2 = 10 3 ⋅ 1 2 = 5 ⋅ 10 2 J

    Para o automóvel de massa 5 ⋅ 10 2 k g :

    E c = m ⋅ v 2 2 = 5 ⋅ 10 2 ⋅ 1 2 = 2 , 5 ⋅ 10 2 J

    Então a energia cinética do primeiro carro é o dobro da energia cinética do segundo carro.

    Passo 2

  3. Novamente vamos estipular um valor, mas dessa vez será o peso do automóvel, para facilitar, vamos considerar 1 kg, e também, para ajustar a unidade no sistema internacional, vamos transformar km/h para m/s.

Para o automóvel de velocidade 60 k m h → 60 3,6 = 16,67   m / s :

E c = m ⋅ v 2 2 = 1 ⋅ 16,67 2 2 = 138,94   J

Para o automóvel de velocidade 3 0 k m h → 3 0 3,6 = 8,33   m / s

E c = m ⋅ v 2 2 = 1 ⋅ 8,33 2 2 = 34,69   J

A energia cinética é cerca de 4 vezes maior para o automóvel com o dobro de velocidade.

Resposta

  1. Energia cinética duas vezes maior para o primeiro carro.
  2. Enérgica cinética quatro vezes maior para o primeiro carro.