Question

A figura ilustra um carrinho de massa 100 kg partindo do repouso do ponto mais alto a 30m de altura em relação ao solo. Admita que não ocorram perdas de energia por dissipação de calor e adote g=10 m/s2. Calcule.
A) a velocidade do carrinho a 20 m de altura.
B) a velocidade do carrinho a 10 m de altura. Me ajuda por favor

Answer 1

Isso é um sistema conservativo,que diz que a energia mecânica inicial vai ser igual a energia mecânica final,ou seja:

mv²/2 + mgh = mv²/2 + mgh

Nesse caso a energia potencial vai ser a gravitacional.

Pata calcular a velocidade do carrinho a 20 metros de altura vamos fazer o seguinte:

100.0/2 + 100.10.30 = 100.v²/2 + 100.10.20

Como o carrinho partiu do repouso então sua energia cinética nos 30 metros será 0,então:

100.10.30 = 100.v²/2 + 100.10.20

30000=100v²/2 +20000

30000-20000=100v²/2

10000=100v²/2

10000.2=100v²

20000=100v²

20000/100=v²

200=v²

√200 = 14,14

A velocidade do carrinho a 20m de altura será de aproximadamente 14,14m/s

Na b é a mesma coisa

Energia cinética nos 30 metros é nula,então:

100.10.30 = 100v²/2 + 100.10.10

30000 = 100v²/2 + 10000

30000-10000 = 100v²/2

20000 = 100v²/2

20000.2 = 100v²

40000 = 100v²

40000/100 = v²

400 = v²

√400 = 20

A velocidade do carrinho aos 10 metros de altura foi de 20m/s

Lembrando que quando a questão for assim geralmente ela vai pedir para você desprezar forças dissipativas.