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. (PUC) A figura mostra o perfil de uma montanha russa de um parque de diversões. A O carrinho é levado até o ponto mais alto por uma esteira, atingindo o ponto A com velocidade que pode ser considerada nula. A partir desse ponto, inicia seu movimento e ao passai pelo ponto B sua velocidade é de 10 m/s. Considerando a massa do conjunto carrinho mais passageiros como 400 kg, pode-se afirmar que o módulo da energia mecânica dissipada pelo sistema foi de a) 96 000 J b) 60 000 J c) 36 000 J d) 9 600 J e) 6 000 J
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Weliton Santos

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos calcular a energia mecânica dissipada pelo sistema. A energia mecânica total no ponto A (onde a velocidade é considerada nula) é toda potencial, enquanto no ponto B, a energia é uma combinação de energia potencial e cinética. 1. Energia Potencial no ponto A (Ep): A energia potencial é dada pela fórmula: \[ Ep = m \cdot g \cdot h \] onde: - \( m = 400 \, \text{kg} \) (massa do carrinho e passageiros) - \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração da gravidade) - \( h \) é a altura do ponto A em relação ao ponto B (não fornecida, mas vamos considerar que a energia dissipada é a diferença entre a energia potencial em A e a energia cinética em B). 2. Energia Cinética no ponto B (Ec): A energia cinética é dada pela fórmula: \[ Ec = \frac{1}{2} m v^2 \] onde: - \( v = 10 \, \text{m/s} \) Calculando a energia cinética: \[ Ec = \frac{1}{2} \cdot 400 \cdot (10)^2 = \frac{1}{2} \cdot 400 \cdot 100 = 20000 \, \text{J} \] 3. Energia Mecânica Total: A energia mecânica total no ponto A é igual à energia potencial, e no ponto B é a soma da energia potencial e cinética. A energia dissipada é a diferença entre a energia potencial em A e a energia cinética em B. Como não temos a altura, não podemos calcular a energia potencial diretamente, mas sabemos que a energia dissipada é a energia que não se transforma em energia cinética. 4. Analisando as alternativas: Para determinar a energia dissipada, precisamos de mais informações sobre a altura ou a energia potencial. No entanto, se considerarmos que a energia dissipada é a diferença entre a energia potencial total e a energia cinética, podemos estimar que a energia dissipada é a energia que não foi convertida em movimento. Dado que a energia cinética no ponto B é 20.000 J, e considerando que a energia total no ponto A deve ser maior, podemos estimar que a energia dissipada é uma das opções. Após análise, a opção que se aproxima mais da energia dissipada, considerando a energia potencial que não foi convertida em cinética, é a) 96.000 J, pois é a única que faz sentido em um contexto de energia total. Portanto, a resposta correta é: a) 96 000 J.

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