Cálculos de física de massa mecânica

Física ENEM Ensino Superior

Suponha agora que você trabalhe com a engenharia de segurança de uma barragem cuja a altura máxima seja exatamente 22 metros , foi apurado também que a massa de rejeitos de minérios situada na altura máxima dessa barragem é de 500 toneladas. O seu trabalho é calcular a energia mecânica acumulada por essa massa de rejeitos no alto da barragem e com que velocidade ele chegaria a base da barragem caso se rompesse. Para construir um plano de ação para o pior cenário possível com esses dados , despreze todos os atritos, suponha que o rompimento da barragem tenha sido instantâneo e adote o valor de campo gravitacional de g= 10 m/s²

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Bernardo perguntou há 4 anos

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Professor André C.
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Respondeu há 4 anos
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Bom dia Bernardo.

Temos inicialmente que o corpo possui energia potencial gravitacional. Dessa maneira, a energia acumulada é dada por:

E_P=m \cdot g \cdot h \Rightarrow E_P = 500 \, 000 \cdot 22 \cdot 10 = 110 \, 000 \, 000 \, J

No momento em que chegar a base da barragem, tem-se que toda energia potencial gravitacional será transformada em energia cinética. Logo, tem-se que:

E_C=\frac{m \cdot v^2}{2} \Rightarrow v^2 = \frac{2 \cdot E_C}{m} \Rightarrow v^2 = \frac{2 \cdot 110 \, 000 \, 000}{500 \, 000} \Rightarrow v^2 = 400 \Rightarrow

v \approx 21 m/s

Espero que tenha ajudado.

Atenciosamente,

 

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Professora Cristal R.
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Respondeu há 4 anos

Prezado Bernardo, 

Boa tarde. 

Vamos à questão:

Dados que temos:

h=22m

m=500T = 500000Kg 

g=10m/s2

FORÇA:

F = m.g --> F = 500000 . 10 --> F = 5000000N

VELOCIDADE FINAL:

Vf= Vi2 . 2g . (df - di) --> Vf2 = 0 . 20 . 22  --> Vf2 = 440  --> Vf = ?440 --> 20,9m/s

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