Um automóvel com massa igual a 1000 kg tem sua velocidade aumentada de 36 km/h para 72 km/h . Calcule:
a) a energia cinética inicial e final do automóvel e
b) o trabalho realizado pela força responsável pela variação da velocidade.
Respostas
Resposta
a) ΔEc = 150,000J
b) F= | 1500N |
Explicação:
a) Fórmula de Energia cinética:
Ec = onde, a massa é dada em Kg e a velocidade em m/s.
A variação de energia cinética é dada, subtraindo a Ec(Final) pela Ec(inicial)
ΔEc = Ecf - Eci
Primeiro vamos calcular a energia cinética inicial, onde:
m = 1000kg
v = 36km/h
Transformamos a velocidade que está em km para m, para isso, a dividimos por 3,6:
36÷3,6 = 10m/s
Agora substituímos na fórmula e calculamos:
→
Eci = 50,000J
Segundo, calculamos a energia cinética final, onde:
m = 1000kg
v = 72km/h
Transformamos a velocidade que está em km para m, para isso, a dividimos por 3,6:
72÷3,6 = 20m/s
Agora substituímos na fórmula e calculamos:
→
Ecf = 200,000J
Agora veremos a variação:
ΔEc = Ecf - Eci → ΔEc = 200,000 - 50,000 = 150,000J
ΔEc = 150,000J
b) Para descobrir a força, utilizaremos a fórmula de trabalho:
T= F.d
F -> Força é dada em N (newtons)
d -> Distância é dada em metros (m)
Trabalho será = a variação de Ec que descobrimos anteriormente e a distância foi dada na questão.
T = 150,000J
d = 100m
Substituindo na fórmula, temos:
T= F.d → 150,000 = F.100
Passamos a distância para o outro lado e como está multiplicando, ela passará dividindo:
|F| = 1500N