Qual é a altura máxima alcançada se uma massa de 0,800 kg lançada direto com uma velocidade inicial de 30,0ms-1?
Veja como resolver esse problema usando os princípios da física:
Entendendo os conceitos *
aceleração gravitacional (g): A aceleração devido à gravidade é de aproximadamente 9,81 m/s², agindo para baixo.
*
Conservação de energia: A energia mecânica total (energia potencial + energia cinética) do objeto permanece constante ao longo de seu movimento (ignorando a resistência do ar).
Etapas para resolver 1.
energia cinética inicial: * A energia cinética inicial (KE) da massa é dada por:ke =(1/2) mv²
* Ke =(1/2) (0,800 kg) (30,0 m/s) ² =360 J (Joules)
2.
energia potencial final: * Na sua altura máxima, a massa passa momentaneamente para descansar (v =0). Portanto, toda a sua energia cinética inicial é convertida em energia potencial (PE).
* PE =MGH, onde 'H' é a altura máxima.
3.
equivalente à energia: * Como a energia é conservada:ke (inicial) =pe (final)
* 360 J =(0,800 kg) (9,81 m/s²) h
4.
Resolvendo a altura: * H =360 J / [(0,800 kg) (9,81 m / s²)]
* H ≈ 45,9 m
Resposta: A altura máxima alcançada pela massa é de aproximadamente 45,9 metros.