Question

2) Um balão de 12 kg voa a uma altura de 500m com velocidade de 2m/s. calcule a energia mecânica do balão
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Answer 1

Após realizar os cálculos, podemos afirmar que a energia mecânica é igual a 60024 J.

Resolução do exercício

A energia mecânica está relacionada com a capacidade de um corpo em realizar trabalho. Ela é a soma da energia cinética com a energia potencial gravitacional de um corpo.

Lembre-se das seguintes fórmulas:

• Fórmula da energia cinética

$\large \displaystyle \text { \mathsf{\boxed{E_{c} = \dfrac{m . v^{2}}{2}}} }$

Em que:

$\large \displaystyle \mathsf{Ec = energia~cinetica~(J)} \\\large \displaystyle \mathsf{m = massa~do~corpo~(kg)} \\\large \displaystyle \mathsf{v = velocidade~(m/s)}$

• Fórmula da energia potencial gravitacional

$\large \displaystyle \text { \mathsf{\boxed{E_{p} = m . g . h}} }$

Em que:

$\large \displaystyle \text { \mathsf{E_{p} = Energia~potencial~gravitacional~(J)} }\\\large \displaystyle \mathsf{m = massa~do~corpo~(kg)} \\\large \displaystyle \text { \mathsf{g = acelera{\c c}{\~a}o~da~gravidade~(m/s^{2})} }\\\large \displaystyle \mathsf{h = altura~(m)}$

Resolução do exercício

Organizando os dados fornecidos pela questão:

• m = 12 kg
• h = 500 m
• v = 2 m/s

O exercício não nos forneceu o valor da aceleração da gravidade, portanto iremos considerar o valor aproximado a = 10m/s².

Substituindo na fórmula:

$\large \displaystyle \text { \mathsf{E_{m} = E_{c} + E_{p}} }\\\\\large \displaystyle \text { \mathsf{E_{m}} = \dfrac{m . v^{2}}{2} + m . g . h }\\\\\large \displaystyle \text { \mathsf{E_{m} = \dfrac{12 . 2^{2}}{2} + 12 . 10 . 500} }\\\\\large \displaystyle \text { \mathsf{E_{m} = \dfrac{12 .4}{2} + 60000} }\\\\\large \displaystyle \text { \mathsf{E_{m} = 24 + 60000} }\\\\\large \displaystyle \text { \mathsf{\boxed{E_{m} = 60024}} }$

A energia mecânica do balão é igual a 60024 J.

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