Question

De acordo com a imagem a seguir, caso o carrinho parta do repouso do ponto A, determine a velocidade com que ele passa pelos pontos B e C. desconsidere o atrito do carrinho com o trilho e o ar para resolver a atividade como uma situação de conservação de energia. (Adote g = 10m/s2)

Answer 1

Resposta:

Explicação:

Temos que usar a fórmula da energia mecânica [Em = Epg + Ec + Eel], onde:

Em = Energia mecânica

Epg = energia potencial gravitacional

= m*g*h

Ec = energia cinética

= (m*v²) / 2

Eel = energia elástica = (kx²) / 2 = nesse caso, vale zero

Vamos fazer para cada ponto:

Ponto a: Ema = [m*g*h + (m*v²) / 2] = [m*g*h] = [m*10*5] = 50m

Ponto b: Emb = [m*g*h + (m*v²) / 2] = [(m*v²) / 2]

Ponto c: Emc = [m*g*h + (m*v²) / 2] = [m*10*4 + (m*v²) / 2] = [40m + (m*v²) / 2]

A energia mecânica deve ser igual em todos os pontos, já que ela se conserva. Sendo assim:

Ema = Emb = Emc

Primeiro, vamos fazer Ema = Emb:

50 = [(v²) / 2]

v² = 100

v = 10 m/s (vel no ponto b)

Agora, vamos fazer Ema = Emc:

50 = [40 + (v²) / 2]

10 = (v²) / 2  

20 = v²

v = 4,47 m/s (vel no ponto c)