a) Qual é a energia potencial gravitacional, em relação à superfície da água, de um piloto de 60kg, quando elevado a 10 metros de altura? b) Cons...

a) A energia potencial gravitacional do piloto de 60kg, quando elevado a 10 metros de altura em relação à superfície da água, é dada pela fórmula E = mgh, onde m é a massa do objeto, g é a aceleração da gravidade e h é a altura em relação ao nível de referência. Substituindo os valores, temos: E = 60 x 9,8 x 10 E = 5880 J Portanto, a energia potencial gravitacional do piloto é de 5880 J. b) Para calcular a diferença de velocidade entre a água que entra na mangueira e a que sai nos jatos, precisamos usar o princípio da conservação da quantidade de movimento. Como a quantidade de movimento total do sistema é constante, podemos igualar a quantidade de movimento antes e depois da propulsão do colete. Antes da propulsão, temos: Q1 = m1 x v1 Onde m1 é a massa da água que entra na mangueira e v1 é a velocidade da água na entrada. Depois da propulsão, temos: Q2 = m2 x v2 Onde m2 é a massa da água que sai nos jatos e v2 é a velocidade da água na saída. Como a massa de água que entra na mangueira é igual à massa de água que sai nos jatos, podemos igualar as duas equações: m1 x v1 = m2 x v2 Substituindo os valores, temos: m1 = 30 kg/s (30 litros/s x 1 kg/l) m2 = 60 kg (massa do piloto) v1 = 0 m/s (água parada na entrada da mangueira) v2 = ? Isolando v2, temos: v2 = (m1 x v1) / m2 v2 = (30 x 0) / 60 v2 = 0 m/s Portanto, a velocidade da água nos jatos é zero, já que o colete propulsor está mantendo o piloto em repouso acima da superfície da água.