Question

uma bola de chumbo de 3kg é lançada a partir do solo verticalmente para cima, com velocidade de 40m/s. Ao subir sua velocidade vai diminuindo até atingir a sua velocidade e inverte o seu sentido de movimento, voltando a aumentar a sua velocidade agora, de descida. A) qual é o valor de energia cinética no instante do lançamento? B) qual é o valor da energia potencial gravitacional no instante do lançamento? C) qual é o valor de energia mecânica no instante do lançamento? D) qual é o valor da energia cinética da bola no ponto mais alto da sua trajetória? E) considere que toda a energia cinética da bola se transformou em potência gravitacional a que altura ela chegou?(considere g=10n/kg).

Answer 1

m = 3kg
velocidade inicial (v0) = 40 m/s
g = 10N/Kg

A) Energia cinética (Ec) = (m.V²)/2
    
Ec = (3.40²)/2

Ec = 4800/2

Ec = 2400 Joules (J)


B) No lançamento altura (h) = 0 

Energia potêncial (Ep) = m.g.h

Ep = 3.10.0

Ep = 0 J


C) Energia mecânica (Em) = Ec + Ep
*No lançamento

Em = 2400 + 0 

Em = 2400 J


D) No ponto mais alto velocidade = 0

Ec = (m.V²)/2

Ec = (3.0²)/2

Ec = 0 J


E) Como o lançamento foi para cima e com o valor = 40m/s e lembrando que a gravidade sempre tem sentido para baixo e de valor = 10m/s². É como se a cada segundo fossem retirados 10m/s dos 40m/s iniciais.
Ou seja, de 0 a 1segundo foram retirados 10m/s então ficamos com 30m/s
de 1 a 2º segundo foram tirados mais 10m/s então ficamos com 20m/s
seguindo essa linha de raciocínio até chegar a zero levariam 4 segundos até chegar no ponto mais alto.
E analisando as metragens:
nos segundos de 0 até 1 ele percorreu 40m
nos segundos de 1 até 2 ele percorreu mais 30m
nos segundos de 2 até 3 ele percorreu mais 20m
nos segundos de 3 até 4 ele percorreu mais 10m
nos segundos de 4 até 5 ele percorreu mais 0m ( só fiz até 5 segundos para demonstrar que só levariam 4 segundos para alcançar o ponto mais alto nessa questão)

A altura que ele chegou é a soma dessas metragens:

Altura = 40 + 30 + 20 + 10 

Altura = 100 m