Um caminhão de 2100   k g viajando para o norte a 41   k m / h vira para leste e acelera até 51   k m / h . (a) Qual é a variação da energia cinética do caminhão? Quais são (b) o módulo e (c) o sentido da variação do momento?

Passo 1

Podemos calcular a variação da energia cinética do caminhão substituindo direto na fórmula, uma vez que o enunciado nos deu todas as informações:

∆ K = 1 2 m v f 2 - 1 2 m v 0 2

Substituindo os valores:

∆ K = 1 2 2100 51 3,6 2 - 41 3,6 2

∆ K = 74,5 × 10 3   J

Lembrando que, foi usado um fator de conversão no valor das velocidades para converter de k m / h para m / s e, assim, encontrar a variação de energia em J .

Passo 2

O módulo da variação da velocidade é:

∆ v → = v f 2 + - v i 2

Substituindo os valores:

∆ v → = 51 2 + - 41 2 = 65,4   k m / h

Portanto, o módulo da variação do momento linear é:

∆ p → = m ∆ v → = 2100 × 65,4 3,6 = 38,2 × 10 3   k g ∙ m / s

Passo 3

Podemos determinar o ângulo θ que o vetor ∆ p → faz para o sul em relação ao leste, por:

θ = tan - 1 ⁡ v i v f

Assim, substituindo os valores:

θ = tan - 1 ⁡ 41 51 = 39 °

Resposta

  1. ∆ K = 74,5 × 10 3   J ;
  2. ∆ p → = 38,2 × 10 3   k g ∙ m / s ;
  3. θ = 39 °   a o   s u l   d o   l e s t e .
Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados