Logo Passei Direto
Buscar

Física

Outros
(UFRRJ) Nos momentos de lazer, nos parques de diversões, frequentemente vemos famílias inteiras divertindo-se nos mais variados brinquedos. Um dos que mais chamam a atenção é a montanha-russa. Observe o esquema a seguir. Nesse pequeno trecho, o carrinho da montanha-russa passa pelo ponto A com velocidade, em módulo, igual a 54km/h. As alturas h e h valem, respectivamente, 15 e 25 metros. Desconsiderando-se toda e qualquer forma de atrito, o módulo da velocidade com que o carrinho atingirá o ponto B será de:

a) 12km/h
b) 18km/h
c) 21km/h
d) 24km/h
e) 31km/h
User badge image
Aprendendo Através de Exercícios

ano passado

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

ano passado

Para resolver essa questão, podemos usar o princípio da conservação da energia mecânica, que afirma que a energia total (potencial + cinética) em um sistema isolado se mantém constante. 1. Energia no ponto A: - A energia cinética (EC) no ponto A é dada por: \[ EC_A = \frac{1}{2} m v_A^2 \] onde \( v_A = 54 \, \text{km/h} = 15 \, \text{m/s} \) (convertendo para m/s). - A energia potencial (EP) no ponto A é: \[ EP_A = mgh_A = mg \cdot 15 \] 2. Energia no ponto B: - No ponto B, a altura é 25 metros, então a energia potencial é: \[ EP_B = mgh_B = mg \cdot 25 \] - A energia cinética no ponto B será: \[ EC_B = \frac{1}{2} m v_B^2 \] 3. Conservação da energia: \[ EC_A + EP_A = EC_B + EP_B \] Substituindo as energias: \[ \frac{1}{2} m (15^2) + mg \cdot 15 = \frac{1}{2} m v_B^2 + mg \cdot 25 \] 4. Cancelando \( m \) (já que não é zero): \[ \frac{1}{2} (15^2) + g \cdot 15 = \frac{1}{2} v_B^2 + g \cdot 25 \] 5. Substituindo \( g \approx 10 \, \text{m/s}^2 \): \[ \frac{1}{2} (225) + 10 \cdot 15 = \frac{1}{2} v_B^2 + 10 \cdot 25 \] \[ 112.5 + 150 = \frac{1}{2} v_B^2 + 250 \] \[ 262.5 = \frac{1}{2} v_B^2 + 250 \] \[ 12.5 = \frac{1}{2} v_B^2 \] \[ v_B^2 = 25 \] \[ v_B = 5 \, \text{m/s} = 18 \, \text{km/h} \] Portanto, a velocidade com que o carrinho atingirá o ponto B será de 18 km/h. A alternativa correta é: b).

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0
left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar essa resposta. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Essa pergunta também está no material:

Mais perguntas desse material

Mais conteúdos dessa disciplina