Física 1
Em 1896, em Waco, Texas, William Crush posicionou duas locomotivas em extremidades opostas de uma linha férrea com 6,4 km de extensão, acendeu as caldeiras, amarrou os aceleradores para que permanecessem acionados e fez com que as locomotivas sofressem uma colisão frontal, em alta velocidade, diante de 30.000 espectadores. Centenas de pessoas foram feridas pelos destroços; várias morreram. Supondo que cada locomotiva pesava 1,2 x 106 N e tinha uma aceleração constante de módulo 0,26 m/s2, qual era a energia cinética das duas locomotivas imediatamente antes da colisão?
💡 1 Resposta
Ricardo Proba
Duas locomotivas idênticas entre si.
Para aceleração da gravidade g = 10 m/s^2, a massa de cada locomotiva, em kg, é:
-> P = mg
-> m = P/g
-> m = (1,2*10^6)/10
-> m = 1,2*10^5 kg
Se as duas locomotivas tinham o mesmo módulo de aceleração antes da colisão, significa que cada uma percorreu a mesma distância até chegar à metade da linha férrea. Ou seja, cada locomotiva percorreu uma distância de:
-> s = 6,4/2
-> s = 3,2 km
-> s = 3200 m
Sabendo que as locomotivas partiram de uma velocidade inicial v0 = 0 m/s (ou seja, partiram do repouso), a velocidade v de cada uma imediatamente antes da colisão pode ser encontrada pela equação de Torricelli a seguir:
-> v^2 = v0^2 + 2as
Substituindo os valores, o valor de v^2 é:
-> v^2 = 0^2 + 2*0,26*3200
-> v^2 = 2*0,26*3200
-> v^2 = 1664 [m/s]^2
Portanto, a energia cinética Ec individual de cada locomotiva é:
-> Ec = mv^2/2
-> Ec = (1,2*10^5)*(1664)/2
-> Ec = 998,4*10^5 J
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