Question

Um carrinho de montanha-russa com massa total de 400 kg, passa pelo ponto situado a 10 m do solo com velocidade de 6,0 m/s. considerando g = 10 m/s2, determine, para este momento e em relação ao solo, a energia mecânica do carrinho. Expresse sua resposta em kJ.

Answer 1

De acordo com o princípio da conservação da energia mecânica, a energia total de um sistema isolado é sempre constante.  

Answer 2

Resposta: 47,2 KJ

Explicação:

A energia mecânica do carrinho será dada pela soma de suas energias potencial e cinética.

O corpo possui energia potencial gravitacional que pode ser dada pela fórmula:

Ep = m.g.h  Onde:

m --> massa do corpo em kg

g --> aceleração da gravidade em m/s^2

h ---> altura em metros

Como

m=400Kg, g = 10 m/s^2 e h = 10m . Temos que:

Ep = 400.10.10 = 40000 J , A questão pede a resposta em KJ  e para fazer essa conversão basta dividir o resultado por 1000

Ep = 40 KJ

Agora, basta calcular a energia cinética do corpo que é dada pela seguinte fórmula:

Ec =$\frac{m.v^{2} }{2}$   Onde:

m --> massa do corpo em kg

v --> velocidade do corpo em m/s

Como:

m=400Kg e v = 6m/s Temos que:

Ec = $\frac{400.6^{2} }{2}$

Ec = 200.36 = 7200J A questão pede a resposta em KJ  e para fazer essa conversão basta dividir o resultado por 1000

Ec =  7,2KJ

Para finalizar, basta somar a energia cinética com a potencial gravitacional para obter a energia mecânica do carrinho:

Em = Ep + Ec = 40 + 7,2 = 47,2KJ

Bons estudos!