um garoto com 50 kg esteja brincando com um skate de massa desprezível na rampa projetada por você, partindo da parte inferior e objetivando atingir a parte mais alta da rampa. Para tentar vencer o desnível caracterizado pela altura dessa rampa, suponha que esse garoto se impulsione até adquirir uma energia cinética de 300 J.
Respostas
Não só conseguirá atingir a parte mais alta da rampa, como ainda lhe sobrarão mais de 50 J de energia cinética.
Desprezadas as forças dissipativas, pelo Princípio da conservação da energia mecânica, podemos afirmar que a energia mecânica será conservada durante toda a trajetória.
Na base da rampa a energia mecânica do garoto era igual a sua energia cinética de 300 Joules-
Em (inicial) = 300 joules
Para subir a rampa que apresenta um desnível de 0,5 metros, a energia potencial gravitacional deve ser de -
Epg = mgh
Epg = 50. 10. 0,50
Epg = 250 Joules
Dessa forma podemos afirmar que o garoto consegue, com a energia cinética inicial, chegar à parte mais alta da rampa.
Ec inicial = Epg + Ecfinal
300 = 250 + Ecfinal
Ecfinal = 50 Joules
Ao chegar à parte mais alta da rampa ele ainda terá 50 Joules de energia cinética.