Uma bomba com 10 kg de massa é largada de um avião que voa horizontalmente com velocidade de 270 km/h. Se o avião está a 100 m de altitude, calcule: (a) a energia cinética inicial da bomba; (b) sua energia potencial inicial; (c) sua energia total; (d) sua velocidade quando ela atinge o solo e (e) suas energias cinética e potencial 10 s após o início da queda.

Para a letra b, temos:

Já na letra c, ele pede a energia total. Como tivemos a ação de ambas as energias: cinética e potencial gravitacional, teremos que somar seus módulos para encontrar a energia total:

Na letra d, precisamos encontrar a velocidade do corpo quando atinge o solo. Como encontramos na letra c, a energia total consumida para atingir o solo foi de 37.925 J. Logo, para encontrar a velocidade final do movimento, teremos que entender a energia cinética daquele momento, certo? Ou seja:

Logo, a velocidade da bomba ao tocar no chão foi de 87,2 m/s.

Por último, na letra e, queremos suas energias após 10s da queda, ou seja, em t=10s. Como a bomba foi largada, neste momento, teremos que analisar a influência do eixo y, certo? Além disso, sabemos que a aceleração considerada será a da gravidade. Assim, teremos:

E, como dado no enunciado, Vx=75 m/s.

Encontrando a decomposição entre Vx e Vy:

Logo, a energia cinética será:

e a potencial: