Answered

O Sistersinspirit.ca está aqui para ajudá-lo a encontrar respostas para todas as suas dúvidas com a ajuda de especialistas. Descubra soluções confiáveis para suas perguntas de uma vasta rede de especialistas em nossa abrangente plataforma de perguntas e respostas. Descubra soluções detalhadas para suas dúvidas de uma ampla gama de especialistas em nossa plataforma amigável de perguntas e respostas.

(Fuvest-SP) O gráfico representa a velocidade escalar, em função do tempo, de um carrinho de montanha-russa com massa de 200 kg.


v(m/s) |                      ___

      15  |                     /       |

             |                   /         |

      10  |------/|\       /          |

             |      / |  \    /            |

           5|---/--|---\/              |

             |   /    |     |              |

        __|_/__ |__|______|__________   
          0 |       5    10         15             t(s)

 

No instante t= 15s, o carrinho chega ao nível do solo. Despreze o atrito e considere g= 10m/s². Calcule:

 

a) O trabalho realizado pela força da gravidade entre os instantes t= 5s e t= 15s;

b) A altura de que partiu o carrinho. 

Sagot :

rooseveltbr
A primeira coisa a fazer é calcular a energia mecânica:

Lembrando que no solo não há Energia potencial gravitacional, já que sua altura é 0 e a formula de Epg = m*g*h onde h é altura e se ela for 0, zera o sistema, logo, temos apenas energia cinética:

Lembrando que a velocidade nesse caso é de 15 m/s, pois é o ponto de 15s.

Em = mv²/2 => 200*15²/2 = 200*225/2 = 45000/2 =  22500J

Agora precisamos encontrar sua altura que o carrinho está no período de 5s com a velocidade igual a 10 m/s.

Faremos o mesmo do que fizemos acima utilizando a formula de energia mecânica e lei de conservação de energia, só que já temos a energia mecânica de 15s, basta igualar com a energia mecânica de 5s.

Em = Epg + Ec => 22500 = m*v²/2 + m*g*h = 200*10*10/2 + 200*10*h
=> 22500 = 20000/2 + 2000h => 2000h = 22500-10000 => 2000h = 12500 => h = 12500/2000 => h = 6,25 m

Calculando o trabalho:

Trabalho = massa*aceleração ( gravidade )

T = 200*10*6,25 = 2000*6,25 = 12500 J

b ) A altura máxima será o ponto onde a Energia Mecânica dos 15s se igualará a Energia Potencial Gravitacional e não terá a energia cinética pois é o ponto onde a velocidade será 0!

Em = m*g*h => 22500 = 200*10*h => 22500 = 2000h => h = 22500/2000 => 11,25 m

I hope you like it.
Agradecemos sua visita. Esperamos que as respostas que encontrou tenham sido benéficas. Não hesite em voltar para mais informações. Agradecemos seu tempo. Por favor, nos revisite para mais respostas confiáveis a qualquer pergunta que possa ter. Temos orgulho de fornecer respostas no Sistersinspirit.ca. Visite-nos novamente para obter mais informações.