Question

Um ciclista tem massa 72kg, pedalada uma bicicleta de 8kg de massa com uma velocidade de 54 km/h em uma subida com 5% de inclinação ( para cada 100m de deslocamento, a altitude aumenta 5m).com base nestas informações,qual o aumento da energia potencial gravitacional do ciclista ao longo de 1h de pedalada

Answer 1

Para determinar a energia potencial gravitacional, precisamos da altura, da massa e da aceleração gravitacional (vou usar $10\ m/s^2$ já que não foi especificado). Para determinar a altura, precisamos saber o quanto o ciclista percorreu, já que para cada 100 metros de pedalada ele sobe 5. Então vamos determinar o percurso pela velocidade:
$v=\frac{\Delta S}{t}$
$54=\frac{\Delta S}{1}$
$\Delta S=54\ km\ ou\ 54.000\ m$

Agora, temos que determinar a altura, para isso, basta multiplicar o valor da distância por 0,05 (5%):
$h=54.000*0,05$
$h=2.700\ m$

Agora, só precisamos aplicar os dados na fórmula da energia potencial:
$E_p_g=m*h*g$
$E_p_g=(72+8)*2.700*10$
$E_p_g=80*27.000$
$E_p_g=2.160.000\ J\ ou\ 2,16\ MJ$