Question

Chamamos de sistemas conservativos aqueles nos quais apenas as forças conservativas realizam trabalho. Nesses sistemas, a energia mecânica total permanece constante. Considere um balde de massa de 500g que inicialmente estava em repouso, na janela de um apartamento, há uma altura de 10,0 metros em relação ao solo. De repente o balde cai em queda livre. Desprezando a resistência do ar, qual é a velocidade aproximada (no SI) do balde quando ele está a 50cm do solo?

Answer 1

Por meio de conservação de energia mecanica, podemos facilmente encontrar que v ≈ 13,8 m/s.

Explicação:

Para resolvermos esta questão basta usarmos a conservação da energia. Vamos analisar o momento inicial.

No inicio a energia que ele tinha era somente potencial gravitacional, pois o balde não estava em movimento e tinha muito altura, então a energia é dada por:

$E=m.g.h$

$E=0,5.10.10=50$

Então inicialmente tinhamos 50 joules de energia, e este valor deve ser o mesmo no final.

Agora vamos analisar o balde no segundo momento:

Neste ponto, o balde tem velocidade e altura, então ele tem os dois tipos de energia, então sua energia total é a soma das suas energias (potencial gravitacional e cinetica):

$E=m.g.h+\frac{m.v^2}{2}$

$E=0,5.10.0,5+\frac{0,5.v^2}{2}$

E como a energia se conserva, já sabemos o valor de E:

$E=0,5.10.0,5+\frac{0,5.v^2}{2}$

$50=0,5.10.0,5+\frac{0,5.v^2}{2}$

$50=2,5+0,25.v^2$

$47,5=0,25.v^2$

$v^2=\frac{47,5}{0,25}$

$v^2=190$

$v=\sqrt{190}$

v ≈ 13,8 m/s

Answer 2

Resposta:

13,6

Explicação:

m×g×h=(m×v^2)/2