Se uma rocha atinge o chão com KE de 33000 J depois de cair da altura 10 m, qual é a sua massa?
Veja como resolver esse problema:
Entendendo os conceitos *
Energia cinética (KE): A energia que um objeto possui devido ao seu movimento. É calculado como ke =(1/2) * m * v^2, onde:
* m =massa do objeto
* V =velocidade do objeto
*
energia potencial (PE): A energia que um objeto possui devido à sua posição em relação a um ponto de referência. Para objetos próximos à superfície da Terra, PE =M * g * H, onde:
* m =massa do objeto
* g =aceleração devido à gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²)
* h =altura acima do ponto de referência
Solução 1.
Conservação de energia: À medida que a rocha cai, sua energia potencial (PE) é convertida em energia cinética (KE). Portanto, podemos dizer:
PE (na altura) =ke (no solo)
m * g * h =(1/2) * m * v^2
2.
Resolvendo a velocidade: Precisamos encontrar a velocidade (v) da rocha pouco antes de atingir o chão. Podemos reorganizar a Conservação da Equação de Energia para resolver para V:
v² =2 * g * h
v =√ (2 * g * h)
v =√ (2 * 9,8 m/s² * 10 m)
v ≈ 14 m/s
3.
Calculando massa: Agora que conhecemos a velocidade, podemos usar a fórmula de energia cinética para resolver a massa:
Ke =(1/2) * m * v²
33000 J =(1/2) * M * (14 m/s) ²
M =(2 * 33000 J) / (14 m / s) ²
m ≈ 33,9 kg
Portanto, a massa da rocha é de aproximadamente 33,9 kg.