Calcule a variação da energia total da caixa entre os pontos inicial e final da rampa.
Passo 1
Beleza, vamos nessa! O enunciado pede para calcular a variação da energia total de uma caixa entre dois pontos na rampa. Isso está relacionado à energia mecânica na física, que envolve energia cinética e potencial. Para resolver, vamos precisar entender as fórmulas de energia cinética (
) e energia potencial gravitacional (
), além de conhecer as velocidades e alturas nos pontos inicial e final.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a variação da energia cinética. A energia cinética é dada por:
Onde:
-
é a massa da caixa -
é a velocidade da caixa
A variação da energia cinética (
) entre os pontos inicial e final é:
Onde:
-
é a velocidade inicial -
é a velocidade final
Passo 3
Agora, vamos calcular a variação da energia potencial gravitacional. A energia potencial é dada por:
Onde:
-
é a aceleração da gravidade ( ) -
é a altura da caixa em relação a um ponto de referência
A variação da energia potencial (
) entre os pontos inicial e final é:
Onde:
-
é a altura inicial -
é a altura final
Passo 4
A variação da energia total (
) é a soma das variações da energia cinética e potencial:
Substituindo as expressões encontradas:
Resposta
A variação da energia total da caixa entre os pontos inicial e final da rampa é: