Question

Suponha que toda energia potencial da água que cai de uma cachoeira de 32 m de altura seja transformada em energia cinética. Se no topo da cachoeira considerar a velocidade da água nula, qual a velocidade da água imediatamente antes de atingir o ponto mais baixo da cachoeira?

Answer 1

Temos:
h = 32m
g = 10
m = ?
v = ?

Se toda a energia inicial é transformada no fim, então é um princípio conservativo. Temos que:

Ei = Ef   |   ΔE = 0

Ei = Emecânica = Epg + Ec = Epg + 0
Ef = Epg + Ec = 0 + Ec

Epg = Ec
m.g.h = (m.v²)/2

Repare que não temos a massa, mas ela não é necessária. Independente do valor da massa, ela está multiplicando nos dois lados da equação; portanto, cortamos a massa.

g.h = v²/2
v² = 2gh

*Isso demonstra que a velocidade da queda não depende da massa, como Galileu comprovou*

v² = 2.10.32m
v² = 640
v = √640
v ≈ 25,2 m/s