Mecânica II · Episódio 3

A pedra que explodiu no céu com 30 Hiroshimas

Energia cinética e o quadrado da velocidade

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 31 / 17

O caso

Rocha entrando inclinada e explodindo a 23 km sobre a cidade

Chelyabinsk, Rússia · 15/02/2013
cerca de 18 m de diâmetro · 11 mil t · 18,6 km/s
explosão a 23,3 km de altura · cerca de 440 kt de TNT
vidros quebrados em cerca de · 1 600+ feridos

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 32 / 17

O caso

Chelyabinsk, Rússia · 15/02/2013
cerca de 18 m de diâmetro · 11 mil t · 18,6 km/s
explosão a 23,3 km de altura · cerca de 440 kt de TNT
vidros quebrados em cerca de · 1 600+ feridos

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 32 / 17

O caso

Chelyabinsk, Rússia · 15/02/2013
cerca de 18 m de diâmetro · 11 mil t · 18,6 km/s
explosão a 23,3 km de altura · cerca de 440 kt de TNT
vidros quebrados em cerca de · 1 600+ feridos

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 32 / 17

O caso

Chelyabinsk, Rússia · 15/02/2013
cerca de 18 m de diâmetro · 11 mil t · 18,6 km/s
explosão a 23,3 km de altura · cerca de 440 kt de TNT
vidros quebrados em cerca de · 1 600+ feridos

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 32 / 17

Pergunta do episódio

Por que uma pedra rápida guarda tanta energia?

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 33 / 17

Conceito 1 — Energia cinética

Carro de 1 t a 20 m/s: seta de velocidade e barra de 200 kJ

em joules · escalar · nunca negativa · barra, não seta
velocidade é vetor; usa só o módulo

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 34 / 17

Exemplo resolvido — moto contra carro

Barras de energia: moto mais alta que o carro

Moto 200 kg a 30 m/s · carro 1 000 kg a 12 m/s

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

a moto leva mais energia

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 35 / 17

Exemplo resolvido — moto contra carro

Moto 200 kg a 30 m/s · carro 1 000 kg a 12 m/s

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

a moto leva mais energia

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 35 / 17

Exemplo resolvido — moto contra carro

Moto 200 kg a 30 m/s · carro 1 000 kg a 12 m/s

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

a moto leva mais energia

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 35 / 17

Conceito 2 — O quadrado

Parábola da energia de um carro de 1 t de 0 a 40 m/s

massa dobra → dobra
velocidade dobra → 4 vezes · triplica → 9 vezes
frenagem cresce no mesmo ritmo

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 36 / 17

Conceito 2 — O quadrado

massa dobra → dobra
velocidade dobra → 4 vezes · triplica → 9 vezes
frenagem cresce no mesmo ritmo

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 36 / 17

Conceito 2 — O quadrado

massa dobra → dobra
velocidade dobra → 4 vezes · triplica → 9 vezes
frenagem cresce no mesmo ritmo

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 36 / 17

Exemplo resolvido — dobrou a velocidade

Carro de 1 000 kg a 20 m/s () e depois a 40 m/s ()

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

4 vezes mais

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 37 / 17

Exemplo resolvido — dobrou a velocidade

Carro de 1 000 kg a 20 m/s () e depois a 40 m/s ()

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

4 vezes mais

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 37 / 17

Exemplo resolvido — dobrou a velocidade

Carro de 1 000 kg a 20 m/s () e depois a 40 m/s ()

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

4 vezes mais

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 37 / 17

Conceito 3 — Teorema trabalho–energia

Bloco de 3 para 5 m/s: barras de 9 J e 25 J, degrau de 16 J

trabalho positivo acelera · negativo freia · nulo mantém o módulo
é Torricelli multiplicado por

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 38 / 17

Exemplo resolvido — o bloco

Bloco de 2 kg vai de 3 m/s a 5 m/s

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

positivo: acelerou

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 39 / 17

Exemplo resolvido — o bloco

Bloco de 2 kg vai de 3 m/s a 5 m/s

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

positivo: acelerou

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 39 / 17

Exemplo resolvido — o bloco

Bloco de 2 kg vai de 3 m/s a 5 m/s

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

positivo: acelerou

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 39 / 17

Conceito 4 — Frear tira Ec

Barra de 450 kJ igual à área de 5 000 N ao longo de 90 m

parar:
força constante:

sem relógio · velocidade em m/s

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 310 / 17

Exemplo resolvido — a marca de pneu

Carro de 1 000 kg a 108 km/h para em 90 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 311 / 17

Exemplo resolvido — a marca de pneu

Carro de 1 000 kg a 108 km/h para em 90 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 311 / 17

Exemplo resolvido — a marca de pneu

Carro de 1 000 kg a 108 km/h para em 90 m

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 311 / 17

Conceito 5 — Escala do céu

Régua de 10⁵ a 10¹⁵ J: carro, caminhão, Hiroshima, a pedra

quilotonelada de TNT:

Hiroshima: cerca de 15 kt
por quilograma, a pedra superava o TNT mais de 40 vezes

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 312 / 17

Exemplo resolvido — Chelyabinsk

Massa de a

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

cerca de 455 kt · medido: cerca de 440 kt

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 313 / 17

Exemplo resolvido — Chelyabinsk

Massa de a

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

cerca de 455 kt · medido: cerca de 440 kt

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 313 / 17

Exemplo resolvido — Chelyabinsk

Massa de a

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

cerca de 455 kt · medido: cerca de 440 kt

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 313 / 17

Radar ENEM