Question

2. [3,0 pontos] A figura mostra um carrinho de massa 200 kg partindo do repouso do ponto A, situado a 5,0 m de altura em relação ao ponto B. Considere a aceleração da gravidade aproximadamente igual a 10 m/s2. a) [1,0 ponto] Calcule a velocidade que o carrinho passaria pelo ponto B se não houvesse atrito entre as rodas do carrinho e o trilho. b) [1,0 ponto] Calcule a velocidade que o carrinho passaria pelo ponto C, situado a 3,0 m de altura em relação ao ponto B, se não houvesse nenhuma forma de atrito no seu deslocamento do ponto A ao ponto C. c) [1,0 ponto] Devido ao atrito entre o trilho e as rodas do carrinho, a velocidade que ele passa pelo ponto B vale 5 m/s. Calcule o trabalho realizado pela força de atrito no trajeto AB.

Answer 1

Massa = 200 kg 
Ponto A= 5 metros
 Ponto B= o metros
velocidade no ponto B=?
A)Nota-se que ao carrinho descer não a há dissipação de energia, ou seja a energia contidaem A é a mesma que no ponto B EpgA=EpcB:
M.G.H=MV^2/2
Corta-se as massas 
G.H=V^2/2
10.5=v^250.2=V^2
Raiz(100)=v
Velocidade= 10 m/s
B)Utilizamos a mesma noção que na questão anterior, mas agora teremos que partir do ponto A ao ponto C, também temos que observar todas as forças que atuam no ponto C
Ponto C= Observe que há uma altura em relação ao solo de 3 metros, ou seja há uma energia potencial gravitacional EPG e também a energia cinética do movimento
EPGA=EPGC+Epc M.G.H(altura em A)=M.G.H(altura em B)+ M.v^2/2
Colocando as massas em evidência basta apenas cortalas:
5 metros.10 gravidade= 3 metros.10gravidade + v^2/2
50=30+v^2/2
20=v^2/2
40=v^2
Raiz(40)=vv=(proximadamente) 6,32 m/s

C)Agora temos um movimento em que a força de atrito dissipou parte da energia:
Velocidade do carrinho no ponto B)5 m/s
Epga=Epc+Edi(Energia dissipada)
M.G.H=M.V^2/2+Edi
200.10.5=200.5^2/2+Edi
10000=5000/2+Edi
Edi=7500 joules