Uma pedra de massa
é atirada verticalmente para baixo de uma torre de altura igual a 25 m com velocidade inicial de
. Desprezando a resistência do ar e adotando
, determine a energia cinética da pedra ao atingir o solo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício de cinemática, que faz parte da física. O problema fala sobre uma pedra lançada verticalmente para baixo de uma torre. Precisamos calcular a energia cinética da pedra quando ela atinge o chão. Para resolver isso, vamos usar as fórmulas de movimento uniformemente acelerado e energia cinética.
Passo 2
Primeiro, vamos listar os dados que a gente tem:
- Massa da pedra,
- Velocidade inicial,
(para baixo) - Altura da torre,
- Aceleração da gravidade,
Passo 3
Queremos encontrar a velocidade da pedra quando ela atinge o solo. Para isso, vamos usar a equação de movimento que relaciona velocidade final, velocidade inicial, aceleração e distância percorrida:
Aqui,
é a velocidade final que queremos descobrir.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 5
Agora, vamos tirar a raiz quadrada para encontrar
:
Passo 6
Com a velocidade final encontrada, podemos calcular a energia cinética usando a fórmula:
Passo 7
Substituindo os valores:
Resposta
A energia cinética da pedra ao atingir o solo é 90 Joules.