Física I ⇒ Energia - Pêndulo - Oscilação - Altura - Forças Dissipativas Tópico resolvido

[ismaelmat]

116.250 - (UF-RJ) Uma esfera de aço de massa m = 0,20kg, suspensa por um fio a um suporte, é afastada de sua posição de equilíbrio e abandonada a uma altura H0 = 0,48m, como mostra a figura 1. Ao completar a primeira oscilação, verifica-se que ela consegue atingir apenas uma altura H1 = 0,45m, como mostra a figura 2.

Sendo g = 10m/s^2 a aceleração da gravidade, calcue:

a) o trabalho realizado pelos diversos atritos que se opõem ao movimento da esfera durante essa primeira oscilação:

Gabarito:

Resposta

---

0,06J

b) o trabalho realizado pela força de tração no fio durante essa primeira oscilação.

Gabarito:

Resposta

---

zero

Ps: A figura 1 é a da esquerda e a figura 2 a da direita

[Planck]

Olá ismaelmat,

Podemos calcular a energia dissipada e, consequentemente, o trabalho realizado pelos diversos atritos, pela diferença entre as energias potenciais. Portanto:

[tex3]E_{diss}=E_{p_1}-E_{p_2}[/tex3]

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[tex3]E_{diss}=E_{p_1}-E_{p_2}[/tex3]

[tex3]E_{diss}=m \cdot g \cdot h_1-m \cdot g \cdot h_2[/tex3]

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[tex3]E_{diss}=m \cdot g \cdot h_1-m \cdot g \cdot h_2[/tex3]

[tex3]E_{diss}=m \cdot g \cdot (h_1-h_2)[/tex3]

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[tex3]E_{diss}=m \cdot g \cdot (h_1-h_2)[/tex3]

[tex3]E_{diss}=0,2 \cdot 10 \cdot (0,48-0,45)[/tex3]

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[tex3]E_{diss}=0,2 \cdot 10 \cdot (0,48-0,45)[/tex3]

[tex3]E_{diss}=0,2 \cdot 10 \cdot (0,03)[/tex3]

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[tex3]E_{diss}=0,2 \cdot 10 \cdot (0,03)[/tex3]

[tex3]E_{diss}=0,06[J][/tex3]

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[tex3]E_{diss}=0,06[J][/tex3]

Mas:

[tex3]\tau_{diss}=-E_{diss}[/tex3]

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[tex3]\tau_{diss}=-E_{diss}[/tex3]

Logo:

[tex3]\boxed{\tau_{diss}=-0,06[J]}[/tex3]

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[tex3]\boxed{\tau_{diss}=-0,06[J]}[/tex3]

Como a força de tração atua sempre perpendicularmente ao deslocamento (detalhe muito maldito) a força de tração é nula.

[tex3]\tau_T =0[J][/tex3]

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[tex3]\tau_T =0[J][/tex3]

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