NUMA MONTANHA RUSSA UM CARRINHO DE 300kg DE MASSA É ABANDONADO [...]

[...] do repouso de um ponto A, que está a 5,0 m de altura. Supondo-se que o atrito seja desprezível, pergunta-se: (a) o valor da velocidade do carrinho no ponto B e (b) a energia cinética do carrinho no ponto C, que esta a 4,0 m de altura. Considerar g = 10 m/s². (FUVEST - SP)

Dados (explícitos) da questão:

mcarrinho = 300 kg; Altura(s): em ha = 5,0 m e em hb = 4,0 m.

vb = ? e Ec = ?

Vejamos as considerações a serem feitas (informações implícitas) sobre o que queremos e o que temos em mãos.

Gente, se ele esta querendo Energia Cinética (Ec) no item (b), isso nos faz acreditarmos que iremos que trabalhar com Energia Potencial (Ep), que nos remete para a ideia de Energia Mecânica (EM) que é a soma da Cinética com a Potencial.Isso por que ele esta lá encima na montanha russa desce e sobre. Ou seja, faz uma transição entres o tipos de energia. E cabe neste momento uma breve revisão sobre este conceitos

Assim podemos seguir para análise e resolução do problema posto.

Primeiro trajeto podemos dizer que, 

Vejam que no ponto A o carrinho foi abandonado, portanto Vo = 0. Sendo assim não possui energia cinética, pois não possui velocidade. Por outro lado possui altura, logo dotado de energia potencial. Logo temos, 

Desta maneira concluímos que, 

Sabendo qual a velocidade em B, partimos para determinar a Ec no ponto C, seguindo a mesma linha de raciocínio anterior, onde agora em B temo Ep = 0.

Logo temos que,

Assim determinando o que se pedia no problema. Salientando que o resultado deste depende tanto da matemática envolvida quanto ainda mais da interpretação que se fez para chegar a este.

Até a próxima!

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