Question

8) Dois carros em movimento, um com 20 km/h e outro
com 30 km/h, possuem massas iguais. Nessa
situação você diria que:

a) Ambos os carros possuem a mesma energia
cinética;
b) O carro de maior massa possui a maior energia
cinética;
c) O carro de maior velocidade possui a maior
energia cinética;
d) O carro de menor velocidade possui a maior
energia cinética;
e) Nada podemos afirmar com relação a energia
cinética dos carros.

Answer 1

Tendo conhecimento acerca do assunto de energia cinética, e a partir da análise do enunciado e das alternativas, chegamos na conclusão que a alternativa correta é a letra C, o carro de maior massa possui a maior energia cinética.

Energia cinética

A energia cinética é de maneira resumida, a energia potencial obtida por determinado em corpo, enquanto aquele corpo está em movimento. Ela é calculada a partir da seguinte fórmula :

• Fórmula da energia cinética :

$\Large\boxed{\boxed{\boxed{Ec=\dfrac{m\cdot v^2}{2}}}}$

• Em que :

Ec = Energia cinética (dada em Joules)

m = Massa (dada em kg)

v = Velocidade (dada em m/s)

Sabendo dessa fórmula, podemos resolver a questão.

Ela nos diz que dois carros em movimento, um com uma velocidade de 20 km/h e outro com uma velocidade de 30 km/h possuem massas iguais, e depois nos fornece as alternativas descritas na questão.

Evidentemente, teremos que comparar as energias cinéticas desses carros para resolvermos essa questão, para tanto, algumas medidas precisam ser tomadas como a conversão de unidades. No S.I (Sistema Internacional) de unidades, a velocidade é dada em m/s, e a questão nos forneceu as velocidades em km/h, então vamos ter que converter a velocidade de km/h para m/s, para isso, basta dividirmos o valor da velocidade em km/h por 3,6. Sabendo disso, vamos converter as velocidades nas unidades corretas.

• Convertendo 20 km/h em m/s :

$\Large\text{ \dfrac{20~km/h}{3{,}6}\approx \boxed{5{,}5~m/s} }$

• Convertendo 30 km/h em m/s :

$\Large\text{ \dfrac{30~km/h}{3{,}6} \approx \boxed{8{,}3~m/s} }$

Agora que nós convertemos as velocidades, podemos comparar corretamente a energia cinética de ambos os corpos.

Vamos chamar o carro que possui velocidade de 5,5 m/s como carro A, e o carro que possui velocidade de 8,3 m/s como o carro B. Ambos possuem a mesma massa ''m''. Então vamos comparar jogando os valores na fórmula da energia cinética.

• Energia cinética do carro A :

$\Large\text{ Ec_A=\dfrac{m\cdot 5{,5}^2}{2} }$

$\Large\text{ Ec_A=\dfrac{30{,}25~m}{2} }$

$\Large\text{ Ec_A=\boxed{15{,}125~J} }$

• Energia cinética do carro B :

$\Large\text{ Ec_B=\dfrac{m\cdot 8{,}3^2}{2} }$

$\Large\text{ Ec_B=\dfrac{68{,}89 m}{2} }$

$\Large\text{ \boxed{Ec_B=34{,}445~J} }$

Perceba que a energia cinética do corpo B é maior que a do corpo A, portanto, a alternativa correta é a letra C.

Em suma, a partir da comparação realizada, concluímos que o carro de maior velocidade possui a maior energia cinética.

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Bons estudos e espero que tenha lhe ajudado a compreender a resolução dessa atividade.

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