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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 32

2.32 Um automóvel com massa igual a 1775 kg se move com velocidade de 100 km/h. Determine, nesta condição, a energia cinética do automóvel. Qual é a altura que o automóvel deve ser levantado para que sua energia potencial se torne igual à cinética determinada na primeira parte do problema? Admita que o valor da aceleração da gravidade é constante e igual ao padrão.

Passo 1

Para essa questão vamos precisar das equações de energia cinética e de energia potencial, né...

E c = 1 2 m V 2

E p = m g h

Passo 2

Antes de fazermos os cálculos, precisamos prestar atenção nas unidades, né... Como a velocidade está em k m / h , precisamos passar pra m / s , que é só dividir por 3,6...

V = 100 3,6

V = 27,778   m / s

Então, para a Energia Cinética, temos:

E c = 1 2 × 1775 × 27,778

E c = 684800   J

E c = 684,8   k J

Passo 3

Como a gente quer a energia cinética igual à potencial, então:

E c = E p = m g h

E como sabemos já de outros carnavais:

g = 9,8   m / s 2

Calculando a altura, então:

684800 = 1775 × 9,81 × h

h = 39,3   m

Resposta

E c = 684,8   k J

h = 39,3   m

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