Dinâmica (bloco, atrito e energia)

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Dinâmica (bloco, atrito e energia)

Mensagem por feaprzera em Qua 24 Out 2018, 11:44



Num determinado instante, a mola é destravada e o bloco é impulsionado, passando pelo ponto "B" com 10 m/s e atingindo o solo no ponto C. Calcule:

a) O trabalho realizado pela força de atrito do trecho AB
b) O valor dos componentes horizontal e vertical da velocidade do bloco ao atingir o solo
c) A que distância da parede vertical o bloco irá parar considerando que o
coeficiente de atrito entre o bloco e o solo é de 0,3.


--------------------------------------------------
Estou como duvida em uma parte
Vou colocar minha resolução, por favor verifiquem se esta de acordo

EP(elastica) = (k.x²)/2 = 2200 . (0,12)²
EP (elastica) = 31,68 J
Transformando em EC(cinetica)

EP(el) = EC
EC = (m.V²)/2 =
15,84 = 0,2. (V²)/2
V(a) = 12,585 m/s

V(b) = 10 m/s
Significa que
EC = 0,2. (10²)/2 = 10J

LETRA A
Trabalho (Fat) = 10 - 15,84 = -5,84 J

LETRA B
Vertical
Vo = 0m/s
V² = Vo² + 2a(S)
V² = 0² + 2.10.1
Vv = 4,47 m/s

Tempo de queda
V = Vo+at
4,47 = 0 + 10t
t = 0,447 s

Horizontal
Vh = 10 m/s

LETRA C

Distancia total = alcance ate o ponto C + tempo de deslizamento
Alcance até o ponto C = 10 . 0,447 = 4,47 m

O bloco saltou com 10 J somando com a energia potencial da queda
EP = m.g.h
EP = 0,2.10.10 = 20 J

EM = 10 +20 = 30 J
Fat = u . N
Fat = u . P
Fat = 0,3 . (m.g)
Fat = 0,3 . (0,2.10)
Fat = 0,3 .2 = 0,6 N

Como Velocidade constante (Fat = F)
Trabalho = Força x Distância x cos (angulo)
30 J = 0,6 x distância x cos 0
distância de deslizamento = 50m

distância total = 54,57 m

(Minha duvida está na parte da energia potencial gravitacional, eu devo soma-la ou ela nao existe?)
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Re: Dinâmica (bloco, atrito e energia)

Mensagem por Giovana Martins em Qua 24 Out 2018, 23:34

Eu não sei se eu entendi a sua dúvida, mas a distância percorrida sobre o trecho AC pode ser dada por:

\\W_{Fat}=-5,84\to -mg\mu d=-5,84\\\\0,2.10.0,3.d=5,84\to d\approx9,73\\\\D=9,73+4,47=\boxed {14,20\ m}

Quanto as considerações relativas a energia, tudo depende da onde você coloca o seu plano horizontal de referência. Se você adotar o plano AC como referência, não será necessário levar em consideração a energia potencial gravitacional neste último cálculo.

A propósito, a distância pedida no último item não seria da parede que contém o ponto B até o ponto C?

Os outros cálculos bateram!
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Re: Dinâmica (bloco, atrito e energia)

Mensagem por feaprzera em Qui 25 Out 2018, 00:16

@Giovana Martins escreveu:
Eu não sei se eu entendi a sua dúvida, mas a distância percorrida sobre o trecho AC pode ser dada por:

\\W_{Fat}=-5,84\to -mg\mu d=-5,84\\\\0,2.10.0,3.d=5,84\to d\approx9,73\\\\D=9,73+4,47=\boxed {14,20\ m}

Quanto as considerações relativas a energia, tudo depende da onde você coloca o seu plano horizontal de referência. Se você adotar o plano AC como referência, não será necessário levar em consideração a energia potencial gravitacional neste último cálculo.

A propósito, a distância pedida no último item não seria da parede que contém o ponto B até o ponto C?

Os outros cálculos bateram!
Fiquei perdido
Vamos la
A pergunta é a seguinte:
Distância da parede vertical o bloco irá parar, ou seja, do ponto B até onde o bloco tiver força pra chegar.
Vou narrar minha análise.
O bloco foi empurrado pela força elastica, que foi transformado em energia cinética
Onde teve perda até B, onde achamos o trabalho realizado pela Força de atrito, até ai tudo bem.

No enunciado diz que o bloco sai de B com velocidade de 10 m/s. Dai já usamos o estudo do lançamento horizontal/vertical. (repare que a letra B pede isso)
Na vertical a velocidade inicial é zero, a gravidade faz com que acelere para baixo ganhando velocidade.
Ja na horizontal o bloco mantem os 10 m/s até chegar no solo. Até ai tudo bem tambem

Voltando a todos os dados. O bloco perdeu 5,84 e continuou com Energia de 10 Joules. Ele voa até C onde começa deslizar e perder energia até parar.
Pois entao, minha duvida é a seguinte, no ponto B o bloco tem 10 J de energia, ai ele encontra uma altura (onde eu analisei que tem um potencial gravitacional), fazendo com que o bloco ganhe mais energia. EP = mgh
EP = 20 J
Que seria somado aos 10 J do inicio do lançamento, dando o valor de 30 J de energia.
(no enunciado diz que o BLOCO cai no ponto C)
Esse energia vai se perdendo conforme ele desliza a partir do ponto C
Ou seja, devemos achar a distancia de C até a parede, e depois mais a distancia de C até o final do deslizamento (que o enunciado diz que o solo tem 0,3 de coeficiente de atrito)

Espero que eu tenha explicado direitinho meu ponto de vista
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Re: Dinâmica (bloco, atrito e energia)

Mensagem por Elcioschin em Qui 25 Out 2018, 00:50

Você se esqueceu de algo: ao chegar no ponto C o bloco tem energia cinética (ele não parou no ponto C)
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Re: Dinâmica (bloco, atrito e energia)

Mensagem por feaprzera em Qui 25 Out 2018, 01:11

@Elcioschin escreveu:Você se esqueceu de algo: ao chegar no ponto C o bloco tem energia cinética (ele não parou no ponto C)
Pois entao
A energia cinetica ja tinha desde o lançamento 
Queria saber se eu acrescento a energial potencial no salto do bloco
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Re: Dinâmica (bloco, atrito e energia)

Mensagem por Elcioschin em Qui 25 Out 2018, 11:12

Vamos raciocinar apenas em função de energia:

A energia elástica da mola Em = (1/2).k.x² se transformou em energia cinética no ponto A: EcA = (1/2).m.Va²
Houve perda de energia por atrito entre A e B
No ponto B a energia cinética era menor do que no ponto A e é associada à velocidade Vb: EcB = (1/2).m.Vb²
A energia potencial no ponto B (EpB = m.g.h) somada à EcB se transformou em energia cinética no ponto C

Assim, a energia cinética no ponto C pode ser calculada de duas formas:

EcC = EcB + EpB ---> EcC = (1/2).m.Vb² + m.g.h (este é o modo mais fácil)
ou
EcC = (1/2).m.Vc² ---> Dá mais trabalho pois é necessário calcular Vc

Vc é a soma vetorial da componente horizontal Vb = 10 m/s com a componente vertical Vv que você calculou
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Re: Dinâmica (bloco, atrito e energia)

Mensagem por feaprzera em Qui 25 Out 2018, 12:53

Entendi
Foi o que eu fiz, só não sei se acertei em números
Minha dúvida realmente era se eu acrescentaria a energia potencial na queda
Obrigado
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Re: Dinâmica (bloco, atrito e energia)

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