9. Um motociclista desloca-se a 70 km/h em uma via retilínea. Em dado momento, a velocidade é alterada para 100 km/h. Sendo a massa do conjunto (moto + motociclista) 280 kg, determine para o conjunto
(a) A energia cinética inicial e a energia cinética final
(b) O trabalho da força resultante durante a alteração da velocidade.
Respostas
a) A energia cinética inicial do conjunto vale 52,9 kJ e a energia cinética final vale 108 kJ.
b) O trabalho da força resultante é igual a 55,1 kJ.
a) Para resolver o item A precisamos recordar o cálculo da energia cinética:
Sendo:
- a massa do corpo;
- a velocidade do corpo;
No entanto, precisamos converter a velocidade de km/h (quilômetros por hora) para m/s (metros por segundo), para que os nossos resultados estejam de acordo com o Sistema Internacional de Medidas.
Para converter a velocidade de km/h para m/s é necessário dividir por 3,6.
A velocidade inicial será:
E a velocidade final:
A energia cinética inicial será então:
A energia cinética final será então:
b) O trabalho da resultante pode ser calculado pelo Teorema Trabalho-Energia (TEC). O trabalho da resultante é igual a variação da energia cinética no percurso:
Sendo:
- é o trabalho da resultante;
- é a energia cinética final;
- é a energia cinética inicial;
Substituindo:
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Bons estudos!