Uma ferramenta com uma massa de 4 kg é abandonada, a partir do repouso, sobre uma altura de 7,2 m. Os efeitos do atrito são desprezíveis, e a aceleração gravitacional no local é 10m/s2 . Qual a velocidade, em m/s, em que a ferramenta irá tocar o chão?

Para resolver esse problema, precisamos utilizar a fórmula da energia mecânica. A energia mecânica é a soma da energia cinética (Ec) e da energia potencial (Ep). No instante inicial, a ferramenta está em repouso, então a energia cinética é zero. A energia potencial é máxima, pois a ferramenta está a uma altura de 7,2 m.

A energia potencial pode ser calculada pela fórmula: Ep = mgh, onde m é a massa da ferramenta (4 kg), g é a aceleração gravitacional (10 m/s²) e h é a altura (7,2 m).

Substituindo os valores, temos: Ep = 4 kg × 10 m/s² × 7,2 m = 288 J

Quando a ferramenta toca o chão, toda a energia potencial é convertida em energia cinética. Portanto, a energia cinética no instante final é igual à energia potencial inicial.

A energia cinética pode ser calculada pela fórmula: Ec = (1/2) × m × v², onde m é a massa da ferramenta (4 kg) e v é a velocidade final.

Substituindo os valores, temos: 288 J = (1/2) × 4 kg × v²

Para encontrar a velocidade, basta resolver a equação para v: v² = 288 J / (2 × 4 kg) = 36 m²/s²

v = √36 m²/s² = 12 m/s

Portanto, a resposta correta é B) 12 m/s.