Vamos supor que um carrinho de montanha-russa esteja parado a uma altura igual a 7,2 m em relação ao solo. Calcule a velocidade do carrinho (em m/s) ao passar pelo ponto mais baixo da montanha-russa. Despreze as resistências e adote a massa do carrinho igual a 200 kg.
Soluções para a tarefa
Figura representando o carrinho em anexo.
Dados⤵
h = 7,2m
m = 200kg
V = ?
Vo = 0
A energia potencial gravitacional é igual a energia cinética.
Epg = Ec
m . g . h = m . v^2 / 2
adotamos g = 10m/s^2
Resolução⬇
200 . 10 . 7,2 = 200 . v^2 / 2
2.000 . 7,2 = 100v^2
14.400 = 100v^2
v^2 = 14.400 / 100
v^2 = 144
v = √144
v = 12
Resposta:a velocidade do carrinho ao passar pelo ponto mais baixo da montanha russa é de 12m/s.
Espero ter ajudado e bons estudos!
Extra: há um método mais fácil de resolver a questão, usamos a equação v^2 = 2gh
Resolução⬇
v^2 = 2 . 10 . 7,2
v^2 = 20 . 7,2
v^2 = 144
v = √144
v = 12m/s
A energia potencial é como se o poder do objeto de reter energia dependesse da altura,logo enquanto houver altura você terá esse tipo de energia.
A energia cinética é como se o poder do objeto de reter energia dependesse da velocidade,logo enquanto houver velocidade você terá esse tipo de energia
Agora raciocine comigo, se por exemplo um carro estiver em uma montanha bem alta,ali ele terá a totalidade de energia potencial, a partir do que descer irá perdendo ela e aumentará na cinética(é como um cartão bancário,o qual tem certo dinheiro e você vai tirando dele,visto que o banco vai perdendo),logo concluímos que temos que igualar a energia potencial (ponto mais alto),à energia cinética(ponto mais baixo). Esse tipo de dedução ajudará a achar a velocidade.
Energia potencial=mgh Energia cinética=mv^2/2 a partir disso que você descobre a velocidade
mgh=mv^2/2 ⇒ A velocidade será 12m/s