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Pêndulo

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Mensagem por Tiago Domingues 13/7/2018, 7:39 pm

Um pêndulo é constituído por uma esfera de massa igual a 100 g, presa a um fio ideal, de massa desprezível, com um comprimento de 1 m. A esfera é inicialmente afastada de um pequeno ângulo até uma altura h, em relação ao ponto de equilíbrio. Considerando que devido ao atrito com o ar, a cada oscilação o valor da altura máxima atingida pela esfera é 81% da altura máxima da oscilação anterior, assinale o que for correto. 
01) A força de atrito com o ar depende do tamanho da esfera. 
02) A cada oscilação, a amplitude do movimento de oscilação da esfera diminui. 
04) Enquanto a esfera estiver oscilando, o período de oscilação da esfera permanece inalterado. 
08) A cada oscilação, a velocidade máxima atingida pela esfera vale 90% da anterior. 
16) Considerando que a força de atrito com o ar é diretamente proporcional à velocidade da esfera, essa força terá seu valor máximo no ponto mais baixo da trajetória.

Gab: todas estão correta.

Olá, preciso de ajuda na 08 e queria saber se o modo deu julgar as alternativas está correto.
Obg deis de já.

01) utilizei a expressão da força de atrito com o ar F=1/2*C*A*P*V², onde A é a área, que é justamente o tamanho, quanto maior o tamanho, maior é a força de atrito com o ar.
02) analisei o pêndulo de cima e percebi que a amplitude diminui conforme ela vai perdendo altura.
04) utilizei a formula T=2π√L/g, é correto utilizar essa formula ?
08) essa gostaria que me ajudassem.
16) a maior velocidade é quando o P(peso) faz um ângulo de 180 graus com a T(tração), então a maior força de atrito será nesse ponto.
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Mensagem por Elcioschin 13/7/2018, 10:31 pm

Ec = Ep ---> m.V²/2 = m.g.h ---> V² = 2.g.h

Para uma altura h' < h ---> V'² = = 2.g.h' ---> V'² = 2.h.(0,81.h) ---> V'² = 0,81.(2.g.h) ---> V'² = 0,9².V² --->

V' = 0,9.V ---> V' = 90 % de V
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Mensagem por dd0123 31/8/2018, 9:27 am

01) A força de atrito com o ar depende do tamanho da esfera. 

02) A cada oscilação, a amplitude do movimento de oscilação da esfera diminui. 



Estou em dúvida de como encontrar a força de atrito.. é já uma fórmula pronta que devemos ter decorada ou foi deduzida?
Além disso, como perceber que a amplitude está diminuindo? Possui relação com o fato de a energia mecânica não ser conservada devido a perda de altura?
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Mensagem por Elcioschin 31/8/2018, 4:11 pm

O enunciado não pediu para encontrar a força de atrito. Ele que saber apenas se o tamanho da esfera influencia na força de atrito.

Sim, o atrito vai reduzindo a amplitude: vai chegar uma hora em que a esfera vai parar de oscilar.
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Mensagem por dd0123 31/8/2018, 4:46 pm

Entendi. Obrigado, professor!

Essa fórmula que ittx usou " F=1/2*C*A*P*V² " é uma fórmula padrão? Como ele chegou nela?
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Mensagem por Elcioschin 31/8/2018, 5:01 pm

Esta fórmula é experimental.

C = coeficiente de arraste (que depende da forma do corpo)
A = área do objeto, perpendicular à força de arraste
ρ = densidade do ar
V = velocidade do corpo.
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