Question

5 - (UNIFESP) Uma criança de massa 40 kg viaja no carro dos pais, sentada no banco de trás, presa pelo cinto de segurança. Num determinado momento, o carro atinge a velocidade de 72 km/h. Nesse instante, a energia cinética dessa criança é: a) 3000 u b) 5000 J c) 6000J d) 8000J Dis e) 9000 J​

Answer 1

Resposta:

d) 8000 J

Explicação:

Dado que a 1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia, onde todo corpo persiste em seu estado de repouso, ou movimento retilíneo uniforme, a menos que seja compilado a modificar esse estado pela ação de forças impressas sobre ele. Então, podemos concluir que a velocidade da criança é a mesma do carro, 72 km/h.

Dados da questão:

m = 40 kg

v = 72 km/h

Ec = ?

Sabendo que a equação da Energia Cinética (Ec) é dada por:

$\huge\boxed{\begin{array}{c} { E_c=\frac{m\cdot v^2}{2} } \end{array}}$

Onde,

Ec ⇒ Energia Cinética [J]

m ⇒ Massa do corpo [kg]

v ⇒ Velocidade do corpo [m/s]

Antes de aplicar na fórmula, devemos converter as unidades de grandeza para o Sistema Internacional de Unidade [SI], no caso desse exercício, a unidade da velocidade deve ser convertida de [km/h] para [m/s], dividindo o valor de velocidade por 3,6 teremos o resultado em m/s:

v = 72 km/h

v = 72/3,6

v = 20 m/s

Agora, aplicando os dados da questão na equação da Energia Cinética (Ec), teremos:

$\Large{\begin{array}{c} { E_c=\frac{40\cdot 20^2}{2} } \end{array}}\\\\\\\Large{\begin{array}{c} { E_c=\frac{40\cdot 400}{2} } \end{array}}\\\\\\\Large{\begin{array}{c} { E_c=\frac{16000}{2} } \end{array}}\\\\\\\Large{\begin{array}{c} { E_c=8000\:J } \end{array}}$

Answer 2

$\Large\displaystyle\text{ \begin{gathered} \sf{ \tt 72\,km/h \xrightarrow{ \div 3,6}} = 20\,m/s\end{gathered} }$

$\Large\displaystyle\text{ \begin{gathered} \sf{ E_c=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot v^2 } \end{gathered} }$

$\Large\displaystyle\text{ \begin{gathered} \sf{ E_c=\dfrac{1}{2}\cdot40\cdot20^2} \end{gathered} }$

$\Large\displaystyle\begin{gathered} \sf{ E_c=20\cdot400 } \end{gathered}$

$\Large\displaystyle\text{ \begin{gathered} \boxed{\boxed{\sf{ E_c=8\,000 \,J }}} \end{gathered} }$