Para resolver esse problema, podemos usar a conservação da energia mecânica, já que a superfície é plana e horizontal no ponto A e inclinada no ponto B.
No ponto A, o bloco tem apenas energia cinética, que pode ser calculada por:
K = (1/2)mv²
No ponto B, o bloco tem energia potencial gravitacional e energia cinética. A energia potencial gravitacional é dada por:
U = mgh
Onde h é a altura em relação ao ponto A. A altura h pode ser calculada usando trigonometria:
h = d*sin(30º)
Onde d é a distância horizontal percorrida pelo bloco desde o ponto A até o ponto B.
A energia cinética no ponto B é dada por:
K = (1/2)mv²
Mas, como o bloco volta a tocar a superfície no ponto B com velocidade zero, toda a energia cinética foi convertida em energia potencial gravitacional:
K = U
Igualando as expressões de energia cinética em A e B, temos:
(1/2)mv² = mgh + (1/2)mv²
Simplificando, temos:
v²/2g = d*sin(30º)
Substituindo os valores conhecidos, temos:
v²/20 = d*(1/2)
d = v²/10
Mas sabemos que o tempo de queda entre A e B é de 2 segundos, então a velocidade v pode ser calculada por:
d = (1/2)gt²
Substituindo os valores conhecidos, temos:
d = (1/2)102²
d = 20 metros
Substituindo esse valor na equação de d em função de v, temos:
v²/10 = 20
v² = 200
v ≈ 14,1 m/s
Portanto, a distância entre os pontos A e B é de aproximadamente 20 metros, letra (C).
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Resposta:
Explicação:
Para resolver esse problema, podemos usar a conservação da energia mecânica, já que a superfície é plana e horizontal no ponto A e inclinada no ponto B.
No ponto A, o bloco tem apenas energia cinética, que pode ser calculada por:
K = (1/2)mv²
No ponto B, o bloco tem energia potencial gravitacional e energia cinética. A energia potencial gravitacional é dada por:
U = mgh
Onde h é a altura em relação ao ponto A. A altura h pode ser calculada usando trigonometria:
h = d*sin(30º)
Onde d é a distância horizontal percorrida pelo bloco desde o ponto A até o ponto B.
A energia cinética no ponto B é dada por:
K = (1/2)mv²
Mas, como o bloco volta a tocar a superfície no ponto B com velocidade zero, toda a energia cinética foi convertida em energia potencial gravitacional:
K = U
Igualando as expressões de energia cinética em A e B, temos:
(1/2)mv² = mgh + (1/2)mv²
Simplificando, temos:
v²/2g = d*sin(30º)
Substituindo os valores conhecidos, temos:
v²/20 = d*(1/2)
d = v²/10
Mas sabemos que o tempo de queda entre A e B é de 2 segundos, então a velocidade v pode ser calculada por:
d = (1/2)gt²
Substituindo os valores conhecidos, temos:
d = (1/2)102²
d = 20 metros
Substituindo esse valor na equação de d em função de v, temos:
v²/10 = 20
v² = 200
v ≈ 14,1 m/s
Portanto, a distância entre os pontos A e B é de aproximadamente 20 metros, letra (C).