Para determinar a velocidade na qual o carro do motorista distraído bate no carro que estava parado, podemos usar a equação da conservação da energia mecânica. A energia mecânica inicial do carro em movimento é igual à soma da energia cinética e da energia potencial gravitacional: E_inicial = Ec + Ep A energia cinética é dada por: Ec = (1/2) * m * v^2 A energia potencial gravitacional é dada por: Ep = m * g * h Onde: m é a massa do carro v é a velocidade do carro g é a aceleração da gravidade h é a altura da ladeira Sabemos que a altura da ladeira é dada por: h = d * sen(θ) Onde: d é a distância entre os carros θ é o ângulo da ladeira Substituindo os valores conhecidos na equação da energia mecânica inicial, temos: E_inicial = (1/2) * m * v^2 + m * g * d * sen(θ) A energia mecânica final é igual à energia cinética final do carro em movimento: E_final = (1/2) * m * v_final^2 Como o carro derrapa, a energia cinética final é igual à energia cinética inicial: E_final = E_inicial Substituindo os valores conhecidos na equação da energia mecânica final, temos: (1/2) * m * v_final^2 = (1/2) * m * v^2 + m * g * d * sen(θ) Podemos simplificar a equação, dividindo ambos os lados por (1/2) * m: v_final^2 = v^2 + 2 * g * d * sen(θ) Agora, podemos substituir os valores conhecidos na equação: v_final^2 = (20 m/s)^2 + 2 * 9,8 m/s^2 * 24 m * sen(12º) Calculando o valor da expressão acima, encontramos: v_final^2 ≈ 400 m^2/s^2 + 451,2 m^2/s^2 v_final^2 ≈ 851,2 m^2/s^2 Finalmente, podemos obter a velocidade final do carro do motorista distraído: v_final ≈ √(851,2 m^2/s^2) v_final ≈ 29,2 m/s Portanto, a velocidade na qual o carro do motorista distraído bate no carro que estava parado é aproximadamente 29,2 m/s.
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Física Geral e Experimental I
•UNIDERP - ANHANGUERA
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