uma locomotiva de massa de 2 toneladas se movimenta sobre os trilhos com velocidade de 36km/h em linha reta, quando colide com um vagão de massa M que encontra em repouso. apos a colisão o conjunto continua em o movimento mais 75% da energia cinética inicial é dissipada.
Soluções para a tarefa
O vagão que colidiu possui a massa de 1.500 kg.
Energia cinética
A energia cinética é uma energia que é ocorre quando um corpo está em movimento. Para encontrarmos a massa desse corpo, primeiro, temos que encontrar a energia cinética que foi dissipada. Convertendo a massa da locomotiva para quilos, temos:
M = 2 * 1.000 kg
M = 2.000 kg
Convertendo a velocidade, temos:
v = 36/3,6
v = 10 m/s
Calculando a energia cinética inicial, temos:
Ec = M*v²/2
Ec = 2.000 kg * (10 m/s)²/2
Ec = 1.000 kg * 100 m²/s²
Ec = 100.000 J
Como 75% se dissipou, vamos determinar quanto foi:
Ec2 = 100.000 J * 0,75
Ec2 = 75.000 J
Agora podemos determinar a massa desse vagão, temos:
75.000 J = M * (10 m/s)²/2
75.000 J * 2 = M * 100 m²/s²
150.000 J = M * 100 m²/s²
M = 150.000 J/100 m²/s²
M = 1.500 kg
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