Questão FC714356
Em uma montanha russa, no ponto A, um carrinho de massa igual a 20 kg encontra-se em repouso a uma altura de 10 m. Ao descer parte da montanha, ele atinge o ponto B, conforme ilust
Dinâmica
VUNESP · 2025
Em uma montanha russa, no ponto A, um carrinho de massa igual a 20 kg encontra-se em repouso a uma altura de 10 m. Ao descer parte da montanha, ele atinge o ponto B, conforme ilustração a seguir:
(Arquivo pessoal; imagem usada com autorização)
Considerando o valor da aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, e desprezando as forças de atrito e resistência do ar, as energias cinéticas do carrinho, nos pontos A e B, são iguais, respectivamente, a
- 200 J e 2.000 J.
- 200 J e zero.
- zero e 2.000 J.
- 2.000 J e 2.000 J.
- zero e 200 J.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
Energia cinética no ponto A é nula porque o carrinho está em repouso. Assim, \(K_A=0\).\
Como não há atrito nem resistência do ar, vale a conservação da energia mecânica: \(K_A+U_A=K_B+U_B\), onde \(U=mgh\).
Calcule a energia potencial inicial: \(U_A=mgh=20\cdot10\cdot10=2000\ \mathrm{J}\).
Adotando o ponto B como referência de altura zero, tem-se \(U_B=0\). Substituindo na conservação, \(0+2000=K_B+0\), portanto \(K_B=2000\ \mathrm{J}\).
Conclusão: as energias cinéticas nos pontos A e B são, respectivamente, zero e 2000 J, resultado obtido pela transformação completa da energia potencial inicial em energia cinética.
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