Question

um garoto abandona uma pedra de massa 20 kg do alto de um viadulto de 5 m de altura em relação ao solo.Considerando g = 10 /s² determine a energia potencial da pedra ao atingir o solo(Despreze os efeitos do ar)

Answer 1

Temos que ao abandonar a pedra do alto do viaduto ela tem somente energia potencial gravitacional, que começa a se transformar em energia cinetica com o ganho de velocidade. Logo a energia mecânica em cima da ponte (denominaremos EmecA) é somente potencial gravitacional. 

EmecA = Epg = mgh 

A energia da pedra ao atingir o solo (denominaremos EmecB) é somente cinética, pois não apresenta altura. Logo: 

EmecB = Ec = mv²/2 

Temos que pelo princípio de conservação da energia, a energia permanece constante em um sistema fechado, logo podemos igualar essas energias: 

EmecA = EmecB 

mgh = mv²/2 

Temos os seguintes dados: 

h = 5m 
m = 20g (divida por 1000 para converter para kg) = 0,02 kg 
g = 10 m/s² 
v = ? 

Aplicando: 

mgh = mv²/2 

0,02.10.5 = 0,02v²/2 

1 = 0,02v²/2 

2 = 0,02v² 

v² = 2/0,02 

v² = 100 

v = 10 m/s 

A velocidade ao atigir o solo será de 10 m/s. 

Para calcularmos a energia cinética aplicamos na seguinte fórmula: 

Ec = mv²/2 

Aplicando: 

Ec = 0,02 . 10²/2 

Ec = 0,02.100/2 

Ec = 1J 

A energia cinética da pedra ao atingir o solo é de 1 joule. 

Answer 2

aplicando EmecB=Ec=mv2/2