Uma bola de massa 0,3 kg é liberada do repouso a uma altura 8 m. Quão rápido vai quando atingir a aceleração do solo devido à gravidade G 9,8 ms2. A. 13,1 MS B. 12,5 C. 2,4 ms?
Veja como resolver esse problema usando os princípios de conservação de energia:
Entendendo os conceitos *
energia potencial: A energia que um objeto possui devido à sua posição. Para um objeto a uma altura, a energia potencial (PE) é calculada como:PE =mgh (onde m é massa, g é aceleração devido à gravidade e h é altura).
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energia cinética: A energia que um objeto possui devido ao seu movimento. A energia cinética (KE) é calculada como:ke =(1/2) mv² (onde m é massa e v é velocidade).
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Conservação de energia: Em um sistema fechado, a energia total permanece constante. Isso significa que a energia potencial pode ser convertida em energia cinética e vice -versa.
Resolvendo o problema 1.
Energia inicial: Na altura inicial, a bola tem apenas energia potencial:
PE =MGH =(0,3 kg) (9,8 m/s²) (8 m) =23,52 J (Joules)
2.
Energia final: Pouco antes de atingir o chão, a bola tem apenas energia cinética:
Ke =(1/2) mv²
3.
Conservação de energia: A energia potencial inicial é igual à energia cinética final:
Pe =ke
23,52 J =(1/2) (0,3 kg) V²
4.
Resolvendo a velocidade (v): * 23,52 J =0,15 kg * V²
* V² =23,52 J / 0,15 kg =156,8 m² / s²
* v =√156,8 m²/s² ≈ 12,5 m/s
Resposta: A bola está indo aproximadamente 12,5 m/s quando atingir o chão. Portanto, a resposta mais próxima é
b. 12.5 .