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UNIFENAS tarde 2015/2
Imagine uma roda gigante cujo o raio seja de 100 metros. Caso execute movimento circular e uniforme com velocidade escalar igual a 36 km/h, qual é o valor da energia mecânica da pessoa no ponto mais alto da roda gigante? Considere o referencial no ponto central da roda gigante, a massa da pessoa, 50 kg, e que o valor da aceleração da gravidade valha 10 m/s2.
a
102.500 J.
b
90.500 J.
c
87.000 J.
d
62.000 J.
e
52.500 J.
Ver resposta
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Resposta
E
Resolução
A energia mecânica é a soma da energia cinética e da energia potencial. No ponto mais alto da roda gigante, a energia potencial é máxima e a energia cinética é a mesma em todos os pontos do movimento circular uniforme. A energia potencial é dada por m*g*h, onde m é a massa da pessoa, g é a aceleração da gravidade e h é a altura, que neste caso é o diâmetro da roda gigante (2*r), pois o referencial é o centro da roda. A energia cinética é dada por 1/2*m*v2, onde v é a velocidade escalar. Substituindo os valores dados na questão, temos que a energia mecânica é 52.500 J.
Dicas
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Lembre-se de que a energia mecânica é a soma da energia cinética e da energia potencial.
A altura no ponto mais alto da roda gigante é o diâmetro da roda, pois o referencial é o centro da roda.
Converta a velocidade escalar de km/h para m/s antes de substituir na fórmula da energia cinética.
Erros Comuns
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Esquecer de converter a velocidade escalar de km/h para m/s.
Calcular apenas a energia potencial ou a energia cinética, sem somar as duas para obter a energia mecânica.
Considerar a altura como o raio da roda gigante, em vez do diâmetro.
Revisão
A energia mecânica é a soma da energia cinética e da energia potencial. A energia cinética é a energia devido ao movimento de um objeto e é dada pela fórmula 1/2*m*v2. A energia potencial é a energia devido à posição de um objeto em um campo gravitacional e é dada pela fórmula m*g*h.
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