Question

a figura acima ilustra um atleta executando manobras numa pista de skate. no ponto mais alto da pista a figura simula que o atleta possui energia potencial e no ponto mais baixo energia cinética. a medida que o atleta desce na pista,vai perdendo energia potencial e ganhando energia cinética,ou seja,sua energia potencial vai transformando em energia cinética. suponha que o ponto mais dessa pista esteja a 3,2 metros da base da dessa pista. desprezando o atrito da rampa, isto é, supondo que toda a energia potencial do atleta seja transformada em energia cinética, considerando o atleta parado no ponto mais alto da rampa, com que velocidade deveria chega ao ponto mais baixo da pista?​

Answer 1

Considerando esse exemplo um sistema ideal, temos que a energia nunca se perde, ou seja, sempre se conserva. Dessa forma, a energia potencial gravitacional (Epg) do atleta no topo da pista será igual à energia cinética (Ec) dele na base dela.

Logo, sabemos que Epg = m.g.h (massa x gravidade x altura) e Ec = m.v²/2 (massa x velocidade ao quadrado / 2) são iguais

m.g.h = m.v²/2

g.h = v²/2

v² = 2.g.h

v = √(2.g.h)

Dessa maneira, a velocidade depende unicamente da aceleração da gravidade (aproximadamente 10 m/s²) e da altura (3,2 metros). Substituindo os valores, encontraremos a velocidade do atleta.

v = √(2.g.h)

v = √(2.10.3,2)

v = √64

v = 8 m/s

Resposta: A velocidade do atleta na base da pista será de 8 metros por segundo.