Question
8-Um digito de 10 mathrm(~kg) é sotto a uma altura de 5 metroa. Salendo que a aceleraçāo da grovidade é de 10 mathrm(~m) / mathrm(s)^2 . Determine: a) Energia Patorial gravitocinal no inkaio e fim da gueda. b) Velaidsde e a mergia inética no ínció e fim da greda.
Solution
4
(222 Votos)
Ronald
Mestre · Tutor por 5 anos
Resposta
Para resolver as questões, vamos usar as fórmulas básicas da mecânica clássica.### a) Energia Potencial Gravitacional no Início e Fim da QuedaA energia potencial gravitacional (
) é dada pela fórmula:
onde:-
é a massa do objeto (10 kg),-
é a aceleração da gravidade (10 m/s²),-
é a altura (5 m).**No Início:**
**No Fim:**Como o objeto cai livremente, a altura final será zero (assumindo que não há resistência do ar). Portanto:
### b) Velocidade e Energia Cinética no Início e Fim da QuedaA energia cinética (
) é dada pela fórmula:
onde:-
é a massa do objeto (10 kg),-
é a velocidade do objeto.**No Início:**Se o objeto está em repouso, sua velocidade é zero. Portanto:
**No Fim:**Para encontrar a velocidade final, usamos a conservação da energia mecânica. A energia mecânica total (suma da energia potencial e da energia cinética) deve ser constante:
Substituindo os valores:
Para encontrar a velocidade final (
), usamos a fórmula da energia cinética:
Portanto, as respostas são:a) Energia Potencial Gravitacional:- No Início: 500 J- No Fim: 0 Jb) Velocidade e Energia Cinética:- No Início: 0 m/s e 0 J- No Fim: 10 m/s e 500 J