Física I(Acafe) Conservação de Energia Mecânica Tópico resolvido

Mecânica: Estática e Dinâmica

Moderador: [ Moderadores TTB ]

Avatar do usuário
Autor do Tópico
SabrinaSSH
Junior
Mensagens: 13
Registrado em: Ter 29 Mar, 2016 14:35
Última visita: 03-11-16
Mar 2016 31 15:29

(Acafe) Conservação de Energia Mecânica

Mensagem não lida por SabrinaSSH »

Uma pequena esfera de massa 0,02kg, sobre uma mesa horizontal lisa de 1m de altura, está comprimindo uma mola de uma distância de 0,1m. Ao ser largada, ela é impulsionada pela mola e, após abandoná-la, descreve uma trajetória parabólica caindo a 5m da borda da mesa, como mostra a figura abaixo.
Imagem do Sistema descrito
Imagem do Sistema descrito
arte.jpg (11.31 KiB) Exibido 1494 vezes
.
A alternativa que apresenta relação adequada ao exposta acima é:

a) Enquanto estava sendo empurrada pela mola, a esfera possuía velocidade constante.
b) O tempo de queda da esfera é de 2s.
c) O módulo da velocidade de saída da esfera é 5m/s.
d) Enquanto estava sendo empurrada pela mola, a esfera possuía aceleração constante.
> e) A constante elástica da mola é 250N/m.

Última edição: SabrinaSSH (Qui 31 Mar, 2016 15:29). Total de 2 vezes.



Avatar do usuário
Gauss
2 - Nerd
Mensagens: 727
Registrado em: Sáb 20 Jun, 2015 19:25
Última visita: 11-10-23
Mar 2016 31 17:32

Re: (Acafe) Conservação de Energia Mecânica

Mensagem não lida por Gauss »

A) Incorreto, pois a mola exerce uma força na esfera que provoca uma aceleração na mesma. Logo, a velocidade da esfera varia com o tempo.

B) t_Q=\sqrt{\frac{2h}{g}}\rightarrow t_Q=\sqrt{\frac{2.1}{10}}\rightarrow t_Q=\sqrt{0,2}\ s

C) Quando a esfera sai da mesa, a mesma possui apenas a componente horizontal da velocidade. Então:

Velocidade de saída:

v_x=\frac{\Delta x}{t_Q}\rightarrow v_x=\frac{5}{\sqrt{0,2}}\rightarrow v_x=\frac{5\sqrt{0,2}}{0,2}\rightarrow v_x=25\sqrt{0,2}\ m/s

D) A velocidade da esfera não varia de maneira constante, ou seja, ela não possui variações iguais em intervalos de tempos iguais, portanto, a aceleração não é constante.

E) Tomando a mesa como plano horizontal de referência:

E_{mf}=E_{mi}\\\\ \frac{mv_x^2}{2}=\frac{kx^2}{2}\\\\k=\frac{mv_x^2}{x^2}\\\\k=\frac{0,02.(25\sqrt{0,2})^2}{(0,1)^2}\\\\k=250\ N/m

Última edição: Gauss (Qui 31 Mar, 2016 17:32). Total de 1 vez.



Avatar do usuário
Autor do Tópico
SabrinaSSH
Junior
Mensagens: 13
Registrado em: Ter 29 Mar, 2016 14:35
Última visita: 03-11-16
Abr 2016 01 09:15

Re: (Acafe) Conservação de Energia Mecânica

Mensagem não lida por SabrinaSSH »

Gauss escreveu:A) Incorreto, pois a mola exerce uma força na esfera que provoca uma aceleração na mesma. Logo, a velocidade da esfera varia com o tempo.

B) t_Q=\sqrt{\frac{2h}{g}}\rightarrow t_Q=\sqrt{\frac{2.1}{10}}\rightarrow t_Q=\sqrt{0,2}\ s

C) Quando a esfera sai da mesa, a mesma possui apenas a componente horizontal da velocidade. Então:

Velocidade de saída:

v_x=\frac{\Delta x}{t_Q}\rightarrow v_x=\frac{5}{\sqrt{0,2}}\rightarrow v_x=\frac{5\sqrt{0,2}}{0,2}\rightarrow v_x=25\sqrt{0,2}\ m/s

D) A velocidade da esfera não varia de maneira constante, ou seja, ela não possui variações iguais em intervalos de tempos iguais, portanto, a aceleração não é constante.

E) Tomando a mesa como plano horizontal de referência:

E_{mf}=E_{mi}\\\\ \frac{mv_x^2}{2}=\frac{kx^2}{2}\\\\k=\frac{mv_x^2}{x^2}\\\\k=\frac{0,02.(25\sqrt{0,2})^2}{(0,1)^2}\\\\k=250\ N/m
Por que só usamos a velocidade horizontal?? E como concluiu que Emf = Emi equivale a Ec = Eel ?? (item E)
Última edição: SabrinaSSH (Sex 01 Abr, 2016 09:15). Total de 1 vez.



Avatar do usuário
Gauss
2 - Nerd
Mensagens: 727
Registrado em: Sáb 20 Jun, 2015 19:25
Última visita: 11-10-23
Abr 2016 01 11:33

Re: (Acafe) Conservação de Energia Mecânica

Mensagem não lida por Gauss »

Olá, Sabrina!
Por que só usamos a velocidade horizontal??
Do enunciado, obtemos a informação de que a mesa é horizontal, então, antes e ao sair (é só ao sair, após isso há velocidade na vertical) da mesa a velocidade da esfera possui apenas a componente horizontal da velocidade. Segue uma imagem para facilitar o entendimento:
l.h.2.JPG
l.h.2.JPG (15.29 KiB) Exibido 1482 vezes
E como concluiu que Emf = Emi equivale a Ec = Eel ??
Na letra E, ao tomar a mesa como plano horizontal de referência, eu tomei a mesa como referencial. Então, em relação à mesa, só temos a transformação de energia potencial elástica em energia cinética.

Caso tenha dúvidas, é só falar!
Última edição: Gauss (Sex 01 Abr, 2016 11:33). Total de 1 vez.



Avatar do usuário
Autor do Tópico
SabrinaSSH
Junior
Mensagens: 13
Registrado em: Ter 29 Mar, 2016 14:35
Última visita: 03-11-16
Abr 2016 01 12:03

Re: (Acafe) Conservação de Energia Mecânica

Mensagem não lida por SabrinaSSH »

Oi!! Obrigada, entendi! =]



Avatar do usuário
Gauss
2 - Nerd
Mensagens: 727
Registrado em: Sáb 20 Jun, 2015 19:25
Última visita: 11-10-23
Abr 2016 01 12:10

Re: (Acafe) Conservação de Energia Mecânica

Mensagem não lida por Gauss »

De nada!




Responder
  • Tópicos Semelhantes
    Respostas
    Exibições
    Última msg
  • Nova mensagem Conservação de energia mecânica em um problema de eletrostática.
    por FilipeBordon » » em Física III
    1 Respostas
    587 Exibições
    Última msg por FelipeMartin
  • Nova mensagem Conservação Da Energia Mecânica
    por V3zyo » » em Física I
    1 Respostas
    524 Exibições
    Última msg por Daleth
  • Nova mensagem ITA 1988 Energia e sua conservação
    por GauchoEN » » em IME/ITA
    1 Respostas
    1440 Exibições
    Última msg por iammaribrg
  • Nova mensagem (OBF - 2° FASE- 2015) Conservação de energia
    por Epcar26 » » em Física I
    1 Respostas
    740 Exibições
    Última msg por careca
  • Nova mensagem Conservação Energia
    por Chaka » » em Física I
    0 Respostas
    744 Exibições
    Última msg por Chaka

Voltar para “Física I”