Física IConstante elástica - IFF 2016 Tópico resolvido

Mecânica: Estática e Dinâmica

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Camila123
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Constante elástica - IFF 2016

Mensagem não lida por Camila123 »

Considere um dispositivo termomecânico hipotético, desenvolvido para calcular a constante elástica de uma mola. O
sistema consiste em uma barra homogênea, de massa desprezível e encontra-se em equilíbrio mecânico horizontal,
como ilustra a figura abaixo.
puta questao q meu deos.png
puta questao q meu deos.png (24.24 KiB) Exibido 560 vezes
Na extremidade esquerda da barra, um imã A de dimensões desprezíveis e massa de 1kg está suspenso por um fio dental.
Já o imã B, idêntico ao A, está apoiado sobre uma mola de constante elástica K cuja a deformação é de 20 cm. Na extremidade
direita da barra, um pistão, suspenso por uma haste fina de massa desprezível, funciona como um êmbolo sem atrito
confinando 2 mols de um gás ideal à temperatura de 27ºC e volume 8,31x[tex3]10^{-2}[/tex3] m³. O pistão é formado
por um disco de área 0,1m² e massa 1kg. Determine a constante elástica da mola. Dados: g=10m/s², R=8,31J/mol.K e
pressão atmosférica= 1,0x[tex3]10^{^{5}}[/tex3] Pa.

a) 2831 N/m
b) 2910 N/m
c) 3250 N/m
d) 3831 N/m
e) 3910 N/m




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demac
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Out 2017 25 08:03

Re: Constante elástica - IFF 2016

Mensagem não lida por demac »

forumamg.png
forumamg.png (34.14 KiB) Exibido 551 vezes
No recipiente:
Pressão do gás:
PV=nRT
P.8,31.10-2=2.8,31.300
P=0,6.10-5 Pa

Como P=[tex3]\frac{F}{A}[/tex3] , e a área é 0,1m²
F=6000N

Para a pressão atmosférica:
P=[tex3]\frac{F}{A}[/tex3]
1.10-5=[tex3]\frac{F}{0,1}[/tex3]
F=10000N

Olhando para o recipiente, temos que a força resultante será a da pressão atmosférica + Peso do pistão - F(gás)
Fr 1= 10000+10-6000 = 4010N

No imã:

Para o imã que está preso na mola ficar em equilíbrio, PimãB+Felástica = Fmagnética
Para o imã que está elevado ficar em equilíbrio, a força resultante será : Fr 2 = Fmagnética + PimãA

Juntando as duas acima: Fr 2 = PimãB+Felástica + PimãA

Da estática, temos que para a barra ficar em equilíbrio: Fr 1*0,2 = Fr 2*1
Então : [tex3] 4010*0,2 = 10+ K*0,2+10 [/tex3]
[tex3]802= 20+ K*0,2 [/tex3]
[tex3]K = 3910N/m [/tex3]




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Camila123
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Re: Constante elástica - IFF 2016

Mensagem não lida por Camila123 »

[quote=demac post_id=156551 time=1508925826 user_id=19287]
forumamg.png
No recipiente:
Pressão do gás:
PV=nRT
P.8,31.10-2=2.8,31.300
P=0,6.10-5 Pa

2x8,31x300= 4986
4986/8,31x[tex3]10^{-2}[/tex3] = 600x[tex3]10^{-2}[/tex3] = 6

A sua multiplicação está errada, como poderia ser 0,6x[tex3]10^{-5}[/tex3] ??



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demac
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Out 2017 26 14:29

Re: Constante elástica - IFF 2016

Mensagem não lida por demac »

Oi Camila123, é verdade. Era pra ser 105 em todos os lugares, mas não consigo mais editar. Eu usei 10-5 mas na conta considerei 105 mesmo. Foi só erro de digitação. Deu pra entender?



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demac
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Re: Constante elástica - IFF 2016

Mensagem não lida por demac »

PV=nRT
P.8,31.10-2=2.8,31.300 => cancela o de vermelho
P= [tex3]\frac{600}{0,01}[/tex3] Pa
P=60000Pa




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