Considere um carrinho com m = 2 kg e, inicialmente, com velocidade de 10 m/s. Calcule sua Energia Cinética nos casos propostos abaixo:
a) No momento inicial: = 1 2 . . ! = 1 2 . 2 . 10!= 100
b) Dobrando sua velocidade para 20 m/s: = 1 2 . . ! = 1 2 . 2 . 20!= 400
c) Triplicando sua velocidade para 30 m/s: = 1 2 . . ! = 1 2 . 2 . 30! = 900
d) Qual a relação percebida nos resultados ao dobrarmos e triplicarmos os valores das velocida- des? Se v dobra, Ec quadruplica, se v triplica, Ec aumenta nove vezes (sempre proporcional- mente ao quadrado da velocidade).
Soluções para a tarefa
Resposta:
1 2 . . ! = 1 2 . 2 . 30! = 900
Explicação:
v
A energia cinética assume os seguintes valores: a) 100J. b) 400J. c) 900J.
d) Analisando os resultados, pode-se concluir que quando a velocidade dobra, a energia quadruplica e quando a velocidade triplica, a energia é multiplicada por 9.
Nessa questão, vamos calcular a energia cinética de um carrinho em diferentes situações.
A energia cinética de um corpo é dada por:
onde m é a massa do corpo e v é sua velocidade.
Assim, vamos aplicar os dados de cada item nessa fórmula. O carrinho possui 2kg de massa.
a) Inicialmente, a velocidade é de 10m/s.
Assim, temos:
Logo, a energia cinética inicial é de 100 J.
b) Dobrando a velocidade, ela passa a ser 20m/s.
Assim, temos:
Logo, a energia cinética nessa situação é de 400 J.
c) Triplicando a velocidade, ela passa a ser 30m/s.
Assim, temos:
Logo, a energia cinética nessa situação é de 900 J.
Com base nos resultados dos itens a), b) e c), precisamos responder o item d).
d) Nota-se que quando se dobra a velocidade inicial, a energia cinética é quadruplicada, pois 400 é o mesmo que 100 vezes 4 (). Já quando triplica-se a velocidade inicial, a energia cinética é multiplicada por 9, pois 900 é o mesmo que 100 vezes 9 ().
A imagem anexada apresenta o gráfico da energia cinética variando com a velocidade para o carrinho considerado na questão.
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