4. Utilizando o que você aprendeu sobre o Princípio da Conservação da Energia, determine a velocidade de um carrinho de montanha russa ao alcançar seu ponto mais baixo, sabendo que ele partiu do repouso do ponto mais alto a 20 m de altura. (Considere a aceleração da gravidade como 10 m/s²).

A. 20 m/s;

B. 10 m/s;

C. 200 m/s.

Question

4. Utilizando o que você aprendeu sobre o Princípio da Conse...

Utilizando o que você aprendeu sobre o Princípio da Conservação da Energia, determine a velocidade de um carrinho de montanha russa ao alcançar seu ponto mais baixo, sabendo que ele partiu do repouso do ponto mais alto a 20 m de altura. (Considere a aceleração da gravidade como 10 m/s²).

A. 20 m/s;

B. 10 m/s;

C. 200 m/s.

A. 20 m/s;

B. 10 m/s;

C. 200 m/s.

Accepted Answer

Para resolver essa questão, utilizamos o Princípio da Conservação da Energia. A energia potencial gravitacional no ponto mais alto se transforma em energia cinética no ponto mais baixo.

A energia potencial inicial é dada por:

$$ E_p = m \cdot g \cdot h $$

A energia cinética final é:

$$ E_k = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 $$

Pelo princípio da conservação de energia:

$$ m \cdot g \cdot h = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 $$

Podemos cancelar a massa $m$ dos dois lados:

$$ g \cdot h = \frac{1}{2} \cdot v^2 $$

Substituindo os valores dados (g = 10 m/s² e h = 20 m):

$$ 10 \cdot 20 = \frac{1}{2} \cdot v^2 $$

$$ 200 = \frac{1}{2} \cdot v^2 $$

$$ 400 = v^2 $$

$$ v = \sqrt{400} $$

$$ v = 20 \, \text{m/s} $$

**Resposta: A**

A velocidade do carrinho ao alcançar o ponto mais baixo é 20 m/s.

4. Utilizando o que você aprendeu sobre o Princípio da Conse...

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