Question

Em um tobogã inflável de 6 metros de altura, uma criança de massa igual a 30 kg escorrega no ponto mais alto partindo do repouso. A criança chega ao ponto mais baixo do tobogã deslizando com atrito. Qual a velocidade em km/h da criança ao chegar ao ponto mais baixo, sabendo que, por causa do atrito, foram dissipados 2000 J de energia? *
a)4,5
b)16
c)5
d)10
e)3

Answer 1

A velocidade em km/h da criança ao chegar ao ponto mais baixo equivale a 16 km/h.

Pelo Princípio da Conservação da Energia Mecânica, sabemos que a energia mecânica inicial da criança será equivalente à soma da energia mecânica final com a energia dissipada pelo trabalho da força de atrito.

Em inicial = Em final + TFat

Como a criança parte do repouso, sua energia mecânica inicial equivale à energia potencial gravitacional. Quando ela chega no ponto mais baixo do tobogá, sua energia mecânica equivale a sua energia cinética.

Epg = Ec + TFat

mgh = mV²/2 + 2000

40. 6. 10 = 40. V²/2 + 2000

2400 = 20V² + 2000

400 = 20V²

V = 4,47 m/s

V = 16 km/h