Ajuda ai questão de fisica
Soluções para a tarefa
Resposta:
Supondo o RA = 1234567:
a) A velocidade do carro no ponto B é 26,46 m/s.
b) A velocidade do carro no ponto C é 28,28 m/s.
c) A força de atrito necessária para que o carro pare no ponto D a x = 70 m do ponto C é de 571,43 N.
Explicação:
Suponha que meu RA é igual a 1234567.
Então Y1 = 4, M = 1 e X1 = 7.
Substituindo os valores:
m = 1*10^2 kg = 100 kg
y1 = 4*10 = 40 m
x = 7*10 = 70 m
No ponto A, o carro tem somente energia potencial gravitacional, e o valor dela é:
EA = VA = m * g * y1 = 100 * 10 * 40 = 4*10^4 J
Já no ponto B, a energia total será a soma da energia cinética e a potencial gravitacional:
EB = VB + CB = m * g * y2 + 1/2 m * v^2
Sendo a energia total conservada, o que ocorrerá se não houver atrito entre o carrinho e a pista e outras formas de dissipação de energia, teremos:
EA = EB
=> 4*10^4 = 100 * 10 * 5 + 1/2 * 100 * vB^2
=> 4*10^4 = 5*10^3 + 50 * vB^2
=> 50*vB^2 = 40*10^3 - 5*10^3 = 35*10^3
=> vB^2 = 35*10^3 / 5*10 = 7*10^2
Então vB = raiz(700) = 26,46 m/s
Já no ponto C, a energia do carro é composta somente de energia cinética, então, novamente considerando a energia total conservada:
EC = EA
=> 1/2 * m * vC^2 = 4*10^4
=> 1/2 * 100 * vC^2 = 4*10^4
=> vC^2 = 4*10^4 / 50
=> vC^2 = 800
vC = raiz(800) = 28,28 m/s
Para que o carro pare no ponto D a x = 70m, a força de atrito deve executar um trabalho negativo igual em módulo à energia inicial do carro. Lembrando também que o trabalho é igual à força multiplicada pelo deslocamento, e que neste caso o ângulo entre a força e o deslocamento é zero,
T = Fat * x * cos = 4*10^4 * cos 0 = 4*10^4 J
=> Fat * 70 = 4*10^4
=> Fat = 4*10^4 / 70 = 571,43 N