Use métodos de conservação de energia para calcular a velocidade do bloco de
no momento em ele atinge o solo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente usar os métodos de conservação de energia para calcular a velocidade de um bloco de 1,5 kg no momento em que ele atinge o solo. Basicamente, vamos precisar entender como a energia se transforma durante o movimento desse bloco para descobrir a velocidade final dele.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é conservação de energia. Esse princípio diz que a energia total de um sistema isolado permanece constante, ou seja, ela pode mudar de uma forma para outra, mas não se cria nem se destrói.
Passo 3
No nosso caso, vamos considerar que o bloco está caindo de uma certa altura. A energia que ele tem no topo é a energia potencial gravitacional e, à medida que ele desce, essa energia se transforma em energia cinética, que é a energia do movimento.
Passo 4
A fórmula para a energia potencial gravitacional (
) é:
Onde:
-
é a massa (1,5 kg) -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente ) -
é a altura da qual o bloco cai
Passo 5
A fórmula para a energia cinética (
) é:
Onde:
-
é a velocidade que queremos encontrar
Passo 6
Pela conservação de energia, a energia potencial no topo será igual à energia cinética no momento em que o bloco atinge o solo:
Passo 7
Podemos simplificar a equação cancelando
dos dois lados:
Passo 8
Agora, isolamos
:
Passo 9
Para encontrar
, tiramos a raiz quadrada dos dois lados:
Passo 10
Portanto, a velocidade do bloco quando atinge o solo depende da altura
da qual ele caiu. Se você tiver o valor de
, basta substituir na fórmula acima para encontrar
.
Resposta
A velocidade do bloco no momento em que atinge o solo é
.
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e formando com o plano horizontal um ângulo de
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4 Ouestão: (Valor: 2.5) = Um cilindro maciço com raio
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, sem deslizar, em um telhado com uma inclinação
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