Um dos brinquedos mais procurados nos parques de diversão é a montanha-russa. À medida que um carrinho sobe e desce as rampas, há a conversão de energia cinética em potencial, e isso permite que ele percorra toda a pista. Evidentemente, em seu percurso há perdas consideráveis de energia causadas pelas forças dissipativas, como o atrito e a resistência do ar. Sendo assim, imagine um carrinho com massa 500 kg, que está no topo de uma rampa de 20 m de altura, em um local em que a aceleração da gravidade é igual a 10 m/s2. Se no percurso até o ponto mais baixo da pista há uma perda de 20% de sua energia mecânica, a velocidade do carrinho no ponto mais baixo da trajetória é um valor mais próximo de a. 14 m/s. b. 10 m/s. c. 18 m/s. d. 20 m/s. e. 22 m/s.
pedrohenriquep28:
resolvendo por torricelli, da 18
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A velocidade do carrinho no ponto mais baixo da trajetória é um valor mais próximo de 18 m/s.
Pelo princípio da conservação da energia mecânica, sabemos que a energia potencial gravitacional será parcialmente transformada em energia cinética e parcialmente dissipada pelo trabalho das forças dissipativas.
Assim, teremos a seguinte igualdade-
Epg = Ec + TFat
Como a perda de energia mecânica em razão da atuação das forças dissipativas foi de 20%, podemos estabelecer outra igualdade.
Epg = Ec + 20%. Epg
Epg - 20%Epg = Ec
80%. Epg = Ec
0,80. Epg = Ec
0,80. mgh = mV²/2
0,80. gh = V²/2
0,80. 10. 20 = V²/2
V² = 320
V ≅ 18 m/s
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