Cinemática

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Exercícios sobre Energia

(Fuvest 2025) Um brinquedo bastante comum em parques de diversões, a montanha-russa, utiliza-se da transformação parcial de energia potencial em energia cinética (e vice-versa) como princípio de funcionamento. Uma das montanhas-russas mais famosas do mundo, a Takabisha, cuja pista possui mais de 1 km de extensão, localiza-se no Japão e tem vista para o Monte Fuji. Nela, a subida inicial até o ponto mais alto, situado a uma altura aproximada de 50 m do solo, é feita sob ângulo de aproximadamente 90 graus, seguida de uma descida vertiginosa, cuja velocidade, no ponto mais baixo desse trecho, atinge cerca de 30 m/s em poucos segundos.

Considerando um carrinho ocupado com massa total de 300 kg em repouso na posição de altura máxima, a energia mecânica perdida durante a descida inicial é, aproximadamente, a) 1200 J. b) 2500 J. c) 5000 J. d) 15000 J. e) 20000 J. Resolução: No ponto mais alto, a energia mecânica corresponde a energia potencial gravitacional. Quando atinge o ponto mais baixo da trajetória, a energia mecânica é a cinética. A diferença de energia entre estes dois pontos, nos dá a energia dissipada. Alternativa correta: D

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