Question

Um carro com massa total de 1000 kg parte do repouso do alto de uma rampa com uma altura de 5 m
à sua base. O carro está com suas rodas travadas, mas desliza ao longo do comprimento da rampa, que
ta com uma fina camada de óleo, vazado do próprio carro. Suponha que o atrito entre as rodas do carro e a
pia desprezível. No fim da rampa há um longo trecho horizontal coberto por areia, cujo atrito com as rodas do
no parar a uma determinada distância da base da rampa. Considere g = 10 m/s' e que o coeficiente de
atrito cinético entre a areia e as rodas do carro vale 0,5.
A) Determine a velocidade do carro na base da rampa.

Answer 1

Utilizando conservação de energia, temos que a velocidade deste carro na base da rampa é de 10 m/s.

Explicação:

Durante todo o trajeto da rampa, nenhuma energia será perdida pela carro, pois não há atrito na rampa, somente há atrito da areia que começa a partir da base da rampa.

Então para encontrarmos a velocidade do carro na base da rampa, basta usarmos conservação de energia.

No topo da rampa o carro tinha somente energia potencial gravitacional, dada por:

$E_p=m.g.h$

$E_p=1000.10.5$

$E_p=50000J$

Assim no topo na rampa ele tinha 50 kJ de energia potencial. Após descer esta rampa, toda esta energia se torna energia cinetica de velocidade:

$E_c=\frac{m.v^2}{2}$

$50000=\frac{1000.v^2}{2}$

$2.50000=1000.v^2$

$100000=1000.v^2$

$100=v^2$

$v=10m/s$

Assim temos que a velocidade deste carro na base da rampa é de 10 m/s.