Mecânica II · Episódio 4
A montanha-russa que não tem motor
Energia potencial gravitacional e conservação
O caso

- cabo sobe o trem a 94 m em pouco mais de 20 s · rampa de 45°
- solta no topo: queda de 91 m a 80°
- vale a 150 km/h · 2.010 m de trilho · 2 min 20 s
- depois do topo: zero motor
O caso

- cabo sobe o trem a 94 m em pouco mais de 20 s · rampa de 45°
- solta no topo: queda de 91 m a 80°
- vale a 150 km/h · 2.010 m de trilho · 2 min 20 s
- depois do topo: zero motor
O caso

- cabo sobe o trem a 94 m em pouco mais de 20 s · rampa de 45°
- solta no topo: queda de 91 m a 80°
- vale a 150 km/h · 2.010 m de trilho · 2 min 20 s
- depois do topo: zero motor
O caso

- cabo sobe o trem a 94 m em pouco mais de 20 s · rampa de 45°
- solta no topo: queda de 91 m a 80°
- vale a 150 km/h · 2.010 m de trilho · 2 min 20 s
- depois do topo: zero motor
Pergunta do episódio
Se ninguém empurra depois do topo, quem paga a viagem?
Conceito 1 — Energia potencial gravitacional

- em joules
- pertence ao par corpo + Terra · desenho: barra, não seta
- parado não é sem energia: falta só a cinética
Conceito 1 — Energia potencial gravitacional

- em joules
- pertence ao par corpo + Terra · desenho: barra, não seta
- parado não é sem energia: falta só a cinética
Conceito 1 — Energia potencial gravitacional

- em joules
- pertence ao par corpo + Terra · desenho: barra, não seta
- parado não é sem energia: falta só a cinética
Exemplo resolvido — energia no topo
Carrinho de 500 kg a 90 m do vale (zero no vale, )
- isto é,
Exemplo resolvido — energia no topo
Carrinho de 500 kg a 90 m do vale (zero no vale, )
- isto é,
Exemplo resolvido — energia no topo
Carrinho de 500 kg a 90 m do vale (zero no vale, )
- isto é,
Conceito 2 — O zero da altura

- zero: escolha livre, declarada antes e mantida
- valor de muda com o zero
- diferença entre dois pontos: não muda
- dica: zero no ponto mais baixo
Conceito 2 — O zero da altura

- zero: escolha livre, declarada antes e mantida
- valor de muda com o zero
- diferença entre dois pontos: não muda
- dica: zero no ponto mais baixo
Conceito 2 — O zero da altura

- zero: escolha livre, declarada antes e mantida
- valor de muda com o zero
- diferença entre dois pontos: não muda
- dica: zero no ponto mais baixo
Conceito 2 — O zero da altura

- zero: escolha livre, declarada antes e mantida
- valor de muda com o zero
- diferença entre dois pontos: não muda
- dica: zero no ponto mais baixo
Exemplo resolvido — dois zeros
Pedra de 2 kg, 3 m acima do chão, poço de 5 m · cai até o chão
- no chão: 0 J ou 100 J → perda de 60 J nos dois casos
Exemplo resolvido — dois zeros
Pedra de 2 kg, 3 m acima do chão, poço de 5 m · cai até o chão
- no chão: 0 J ou 100 J → perda de 60 J nos dois casos
Exemplo resolvido — dois zeros
Pedra de 2 kg, 3 m acima do chão, poço de 5 m · cai até o chão
- no chão: 0 J ou 100 J → perda de 60 J nos dois casos
Conceito 3 — Energia mecânica

- só o peso trabalha → constante
- normal ⟂ movimento → trabalho nulo
- antes da conta: sistema + dois instantes
Conceito 3 — Energia mecânica

- só o peso trabalha → constante
- normal ⟂ movimento → trabalho nulo
- antes da conta: sistema + dois instantes
Conceito 3 — Energia mecânica

- só o peso trabalha → constante
- normal ⟂ movimento → trabalho nulo
- antes da conta: sistema + dois instantes
Exemplo resolvido — a colina

500 kg parte parado de 90 m () · passa no alto de uma colina de 40 m ()
- cerca de 114 km/h
Exemplo resolvido — a colina

500 kg parte parado de 90 m () · passa no alto de uma colina de 40 m ()
- cerca de 114 km/h
Exemplo resolvido — a colina

500 kg parte parado de 90 m () · passa no alto de uma colina de 40 m ()
- cerca de 114 km/h
Conceito 4 — Velocidade no vale

- repouso no alto:
- massa cancela · formato do trilho não entra
- só o tempo de descida muda
Exemplo resolvido — chegada ao vale
O mesmo carrinho desce os 90 m sem atrito
- cerca de 153 km/h
- caso real (91 m): conta dá cerca de 154 km/h · medido 150 → atrito vira calor
Exemplo resolvido — chegada ao vale
O mesmo carrinho desce os 90 m sem atrito
- cerca de 153 km/h
- caso real (91 m): conta dá cerca de 154 km/h · medido 150 → atrito vira calor
Exemplo resolvido — chegada ao vale
O mesmo carrinho desce os 90 m sem atrito
- cerca de 153 km/h
- caso real (91 m): conta dá cerca de 154 km/h · medido 150 → atrito vira calor
Conceito 5 — O preço do loop

- topo, no limite: o peso faz a centrípeta
- topo do loop a do chão
- conservação → altura mínima:
Exemplo resolvido — loop de 10 m
Loop de raio 10 m, partida do repouso, sem atrito
- é a velocidade no topo do loop
Exemplo resolvido — loop de 10 m
Loop de raio 10 m, partida do repouso, sem atrito
- é a velocidade no topo do loop
Exemplo resolvido — loop de 10 m
Loop de raio 10 m, partida do repouso, sem atrito
- é a velocidade no topo do loop
Radar ENEM

- ✗ esquecer a raiz: 100 m/s em vez de 10 m/s
- ✗ massa dentro da velocidade
- ✗ zero não declarado
- ✗ loop com
- ✓ altura máxima:
Radar ENEM

- ✗ esquecer a raiz: 100 m/s em vez de 10 m/s
- ✗ massa dentro da velocidade
- ✗ zero não declarado
- ✗ loop com
- ✓ altura máxima:
Radar ENEM

- ✗ esquecer a raiz: 100 m/s em vez de 10 m/s
- ✗ massa dentro da velocidade
- ✗ zero não declarado
- ✗ loop com
- ✓ altura máxima:
Radar ENEM

- ✗ esquecer a raiz: 100 m/s em vez de 10 m/s
- ✗ massa dentro da velocidade
- ✗ zero não declarado
- ✗ loop com
- ✓ altura máxima:
Radar ENEM

- ✗ esquecer a raiz: 100 m/s em vez de 10 m/s
- ✗ massa dentro da velocidade
- ✗ zero não declarado
- ✗ loop com
- ✓ altura máxima:
Resumo em cinco peças

- , zero declarado
- só peso → constante
- , sem massa
- loop: largar de
Resumo em cinco peças

- , zero declarado
- só peso → constante
- , sem massa
- loop: largar de
Resumo em cinco peças

- , zero declarado
- só peso → constante
- , sem massa
- loop: largar de
Resumo em cinco peças

- , zero declarado
- só peso → constante
- , sem massa
- loop: largar de
Resumo em cinco peças

- , zero declarado
- só peso → constante
- , sem massa
- loop: largar de
Treine no jogo

QR do jogo → https://professorcanario.com.br/m2/c4/lista
Canarinho · lista do Episódio 4
Depois da aula: o combo deste episódio
Livro da minissérie

Com QR em cada capítulo, que leva ao vídeo e à lista daquele tema.

