Question

Calcule a energia mecânica de um carro que está a 20m de altura com v=108 Km/h, considere M=20 kg​

Answer 1

A energia mecânica é dada pela soma da energia potencial e cinética... Sabemos que a energia potencial U é dada por:

U = mgh, onde:

m - Massa [kg]

g - Aceleração gravitacional [m/s²]

h - Altura [m]

A energia cinética K, por outro lado, é dada por:

K = $\frac{1}{2}$mv², onde:

m - Massa [kg]

v - Velocidade [m/s]

A energia mecânica E, então, será dada por:

E = U + K

Calculemos a energia potencial (Considere g = 10 m/s²):

U = mgh

U = 20·10·20

U = 4000 J

Agora a energia cinética do carro:

K = $\frac{1}{2}$mv²

Neste caso, porém, precisamos converter a velocidade de km/h para m/s... Tudo que você precisa é dividir o valor por 3,6, então $\frac{108}{3,6}$ é 30:

K = $\frac{1}{2}$(20)·(30)²

K = $\frac{1}{2}$(20)·(900)

K = $\frac{1}{2}$(18000)

K = 9000 J

Se sabemos que E = U + K, então tudo que precisamos fazer é somar os valores das duas energias para obter a energia mecânica do carro:

E = 4000 + 9000

E = 13000 J

Logo, a energia mecânica do carro nestas condições é de 13000 J, ou 13 kJ.

Espero ter ajudado ^^