Um avião com massa de 5000 kg está voando a uma altitude de 1000 m com velocidade de
. Qual energia este avião possui com relação ao chão?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um avião que está voando a uma certa altitude e velocidade. Nosso objetivo é calcular a energia que esse avião tem em relação ao chão. Para isso, vamos usar conceitos de energia potencial gravitacional e energia cinética. Vamos precisar das fórmulas dessas energias e dos valores fornecidos: massa, altitude e velocidade do avião.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a energia potencial gravitacional. Essa energia é a energia que um objeto tem por estar em uma certa altura em relação ao solo. A fórmula para calcular a energia potencial é:
onde:
-
é a massa do objeto (5000 kg), -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente ), -
é a altura (1000 m).
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 3
Agora, vamos calcular a energia cinética, que é a energia que o avião possui devido ao seu movimento. A fórmula para a energia cinética é:
onde:
-
é a massa do objeto (5000 kg), -
é a velocidade (80 m/s).
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 4
Para encontrar a energia total do avião em relação ao chão, somamos a energia potencial e a energia cinética:
Resposta
A energia total do avião em relação ao chão é de 65.000.000 joules.