Disserte: num circuito de carrinho de rolimã, o carrinho A (m1 = 12 kg) desce sem atrito de uma rampa de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Disserte: num circuito de carrinho de rolimã, o carrinho A (m1 = 12 kg) desce sem atrito de uma rampa de altura h = 2,0 m; ao atingir a pista nivelada colide plasticamente com um carrinho B em repouso (m2 = 8,0 kg). Calcule: velocidade de A no final da rampa, velocidade final do par após colisão e energia perdida. Use g = 10 m/s².
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
v1 = sqrt(2 g h) = sqrt(2·10·2,0) = 6,32 m/s. Colisão inelástica: v_f = m1 v1/(m1+m2) = 12·6,32/20 = 3,79 m/s. Energia: K_i = ½ m1 v1² = 240 J; K_f = ½ (m1+m2) v_f² = 144 J; ?K = 96 J (perdidos).
Explicação
A velocidade do carrinho A no final da rampa é calculada utilizando a conservação de energia, onde a energia potencial inicial se transforma em energia cinética. Após a colisão inelástica, a velocidade final do sistema é obtida pela conservação do momento linear. A diferença entre a energia cinética inicial e final revela a energia perdida durante a colisão, que é uma característica típica de colisões plásticas.
Raio-X da questão
conservação da energia
avaliacao
conservação da energia · movimento e colisões
Revisar as leis da conservação da energia e colisões em física.
O aluno pode confundir a energia cinética com a energia potencial, não aplicando corretamente a conservação da energia na descida do carrinho.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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