Um carrinho de montanha russa encontra-se inicialmente em repouso a uma altura A do nível de referência conforme indica a figura a seguir. Em queda livre o carrinho Desce a montanha russa até chegar no solo (no nível de referência-n.r.).Cnsiderando a massa do carrinho com 8 kg, g= 10m/s ao quadrado e todos os sistemas sendo conservativos preencha A tabela abaixo .
Soluções para a tarefa
O sistema é conservativo, então podemos afirmar que a energia mecânica do sistema será constante.
A energia mecânica equivale à soma da energia potencial gravitacional com a energia cinética.
Em = Ec + Epg
Conforme o carrinho de montanha russa perde altura, a sua energia potencial gravitacional diminui e a sua energia cinética aumenta.
No ponto mais alto, (600 cm) a energia cinética equivale a zero e a energia mecânica equivale à energia potencial gravitacional-
Ec = 0
V = 0
Em = Epg = mgh = 8. 10. 6 = 480 Joules
Quando a altura é de 500 cm, teremos-
Em = Ec + Epg
480 = Ec + mgh
480 = Ec + 8. 10. 5
Ec = 80 Joules
Ec = mV²/2
80 = 8. V²/2
V = 4,47 m/s ≅ 16 km/h
Em = Ec + Epg
480 = 80 + Epg
Epg = 400 Joules
Proceda da mesma forma para as demais alturas
No ponto mais baixo, a energia potencial gravitacional equivale a zero e a energia mecânica equivale à energia cinética.
Epg = 0
Em = Ec
Ec = 480 Joules
m.V²/2 = 480
8.V²/2 = 480
V² = 120
V = 10,95 m/s ≅ 39,4 km/h