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Sistema Não conservativo

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Sistema Não conservativo

Mensagem por Crises em Sab Out 01 2011, 23:12

Um carrinho de massa m desloca-se horzontalmente com velocidade v em uma pista de atrito despesível. Ao passa por certo ponto, cai verticalmente um tijolo, também de massa m.Depois desse ponto, a velocidade do conjunto será:
a)nula
b)v/4
c)v/2
d)v
e)2v

Cheguei em v/4, mas no gabarito está a C como resposta certa

Mais uma pergunta, isso não é um sistema conservativo né?

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Re: Sistema Não conservativo

Mensagem por Euclides em Sab Out 01 2011, 23:15

Conservação da quantidade de movimento

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PS: o sistema é conservativo. Nenhuma força externa age na direção do movimento.

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Re: Sistema Não conservativo

Mensagem por rihan em Dom Out 02 2011, 00:21

Quase tudo que existe é uma idealização nossa...

Quem "inventa" os modelos pra explicar a realidade somos nós, seres humanos.

Alguns complicam o fácil, não por maldade, mas por não verem o mais fácil.

Não existe qualquer coisa definitiva. Nada é perfeito. São só meras aproximações que nós fazemos para chegarmos perto das respostas e diminuirmos nossas angústias ou necessidades equivalentes.

Pare e pense comigo:

O carrinho andando, horizontalmente ( não existe horizontalidade no Universo...),

A velocidade vetorial v está constante ? Ou só o seu módulo v ?

Com atrito desprezível ( mas tem atrito..., sempre tem, até no vazio... ),

Cai um tijolo na vertical com a mesma massa m do carrinho ( mas cai aonde ? no centro de massa do carrinho, logo na frente, meio de lado mais na traseira...).

O choque foi inelástico ? Se for elástico, qual o coeficiente de restituição ?

O sistema estava termicamente e acusticamente isolado ?

E por aí vai...

Podia até ser o fim-do-mundo e o carrinho poderia sumir ! affraid

Aí entra o nosso bom-senso...

"— Hum, atrito desprezível, sem muitas informações, deve ser tudo "ideal", pra poder ser respondido.... " Shocked

Aí é fácil ! cheers

O tijolo se espatifa e fica todinho dentro do carrinho, formando um sistema só, como se fossem um único corpo., mas, agora com massa 2m .

Se o carrinho não capotou, ou mudou de direção, ou seus amortecedores não aguentaram o impacto, ou..., se tudo continuar "ideal", a ação vertical na horizontal não tem efeito algum, já que o chão fez a sua parte e o carrinho não afundou.

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Repare que não dá para avaliarmos qual é a velocidade do tijolo na hora do choque. Não é dado a altura, nem a g do local...

Então, independente de ser ou não conservativo ( e NADA é na realidade perfeitamente conservativo ...)
não podemos calcular escalarmente com energias cinéticas, potenciais, e outras mais...

Só vetorialmente, com QUANTIDADE DE MOVIMENTO.

Mas fique tranqüilo com os vetores, já estão na horizontal, prontos pra morrer affraid !

Aí eles são igualzinhos aos seus primos pobres, os escalares...

A figura representa 2 instantes:

Um no momento do choque, com a reação do solo para impedir que o carro afunde e continue andando "horizontalmente", reação de contato, repulsões elétricas entre os atores do impacto.

O outro, um certo tempo após o choque, pra assentar a poeirada do tijolo e podermos enxergar alguma coisa...

São grandezas vetoriais.

Para que o carrinho continue andando na horizontal os vetores verticais terão que se anular, restando para compor a quantidade de movimento resultante só a componente horizontal.

Sejam os índices a=antes e e d=depois:

O princípio mais importante da Física e do Universo nos diz que a "quantidade de movimento de um sistema isolado permanece constante". Isso é, se alquém perde, outro ganha.

Qa = mVa

Qd =
2m Vd

Se Qd = Qa -->2mVd = mVa --> Vd = Va/2

|Vd|=
v/2.

Note, Crises, que sempre que, em Física, eu colocar algo NEGRITADO, este algo é vetor. Quando uma coisa que estava negritadada (X) aparecer sem negrito (X), aí é o seu MÓDULO.

E vamos nós !

Saudações não conservativas !


Última edição por rihan em Dom Out 02 2011, 09:50, editado 2 vez(es)

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Re: Sistema Não conservativo

Mensagem por Higo Pinto em Dom Out 02 2011, 00:26

obs: Euclides só corrigindo um erro seu.O SISTEMA ,de fato,NÃO É CONSERVATIVO, POIS A ENERGIA MECÂNICA NÃO SE CONSERVA POR SER UMA SITUAÇÃO PERFEITAMENTE INELÁSTICA, APRESENTANDO COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO IGUAL A ZERO.
PORÉM O SISTEMA É ISOLADO, JÁ QUE NÃO ATUAM FORÇAS EXTERNAS!!!

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Re: Sistema Não conservativo

Mensagem por rihan em Dom Out 02 2011, 00:36

Onde está escrito que não há ação de forças externas ?


Última edição por rihan em Dom Out 02 2011, 09:49, editado 1 vez(es)

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Re: Sistema Não conservativo

Mensagem por Higo Pinto em Dom Out 02 2011, 00:44

irmão, se trata de uma questão de quantidade de movimento,as forças internas são tão intensas que tornam as forças externas despreziveis!!!!!!

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Re: Sistema Não conservativo

Mensagem por Euclides em Dom Out 02 2011, 01:25

Higo Pinto escreveu:obs: Euclides só corrigindo um erro seu.O SISTEMA ,de fato,NÃO É CONSERVATIVO, POIS A ENERGIA MECÂNICA NÃO SE CONSERVA POR SER UMA SITUAÇÃO PERFEITAMENTE INELÁSTICA, APRESENTANDO COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO IGUAL A ZERO.
PORÉM O SISTEMA É ISOLADO, JÁ QUE NÃO ATUAM FORÇAS EXTERNAS!!!

Tem toda razão Higo. A energia cinética do sistema não se conserva.

Outro esclarecimento:

esse tipo de fenômeno é analisado num intervalo de tempo muito pequeno. O carrinho pode estar acelerado ou freando, pode haver resistência do ar ou não. Isso não vai interferir.

O que importa é a velocidade instantânea dS/dt imediatamente antes e imediatamente depois da queda do tijolo, que também não precisa ser totalmente inelástica, já que num muito breve espaço de tempo sua massa já está incorporada ao carrinho. Numa circunstância ideal, na ausência de forças dissipativas, a nova quantidade de movimento se mantém indefinidamente.

Não há necessidade de conjeturar além disso.

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Re: Sistema Não conservativo

Mensagem por rihan em Dom Out 02 2011, 10:00

Higo Pinto escreveu:
PORÉM O SISTEMA É ISOLADO, JÁ QUE NÃO ATUAM FORÇAS EXTERNAS!!!

Uma coisa é uma coisa, outra coisa é outra coisa !!!!!!!!!!!!!

O sistema isolado ( você já encontrou algum ?) é uma coisa.

Forças externas ao sistema serem desprezíveis em função das outras magnitudes, é outra!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Uma coisa é compreender o problema, outra é resolver o problema !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Saudações exclamativas !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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Re: Sistema Não conservativo

Mensagem por Crises em Dom Out 02 2011, 10:44

Resumindo a opera, não existe sistema conservativo, é apenas uma convenção e neste exercício foi convencionado que é conservativo.

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Re: Sistema Não conservativo

Mensagem por rihan em Dom Out 02 2011, 12:29

Tudo é uma convenção !

Opa !!!!

Ô Crises, pensa assim:

Para calcularmos alguma coisa inventamos os números, as operações, as regras..., as coisas ideais...

E assim anda a carruagem.

O que importa é você poder prever alguma coisa com menos erros.

Explicar outras com menos chutes...

Só.

Mas independentemente das convenções, você precisa pensar.

E você é capaz.

Basta continuar tentando.

Lembre-se de que:

Ninguém pode pensar por você. Só você mesmo !

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Re: Sistema Não conservativo

Mensagem por Crises em Dom Out 02 2011, 17:11

Pois é, ja entendi.
Eu errei porque usei Ec=(mv²)/2 onde deveria ser Q=m.v
È conservativo porque perde velocidade, mas ganha massa

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Re: Sistema Não conservativo

Mensagem por rihan em Seg Out 03 2011, 03:28

Não é conservativo !

Porisso você não pode usar a Energia do sistema para calcular, já que parte dessa energia sai do sistema em forma de calor, som e outras radiações eletromagnéticas !

A Energia tem várias caras:

Elétrica, química. térmica, magnética, eletromagnética, escura, até a matéria é energia, você também é...

Uma dessas caras é a Energia Mecânica, que subdividimos em duas para compreendermos melhor os eventos MERAMENTE mecânicos, sejam estáticos ou dinâmicos:

Em = Ec + Ep

Energia cinética: mv²/2

Energia Potencial:

Ep:

= mgh (Gravitacional)

ou

= kx²/2 (Elástica)

E aí vai, sendo essas que citei as principais para nível médio.

Quando a energia total de um sistema se mantém constante dizemos ser CONSERVATIVO, pois ele, o sistema, CONSERVA essa soma das diversas formas de energiaenergias.

Aí podemos calcular coisas de formas, somas e diferenças, pois ENERGIA é grandeza escalar.

Quando a energia "foge" do sistema, como, por exemplo, num choque inelástico ou num movimento com atrito, que sempre emanam calor, som e outras coisas mais, os quais escapolem do sistema, a conservação da energia não procede, parte se perdeu.

Caso você não saiba o quanto se perdeu, não dá pra "fechar" a conta.

Imagine você num bar tomando cerveja e o garçom de vez em quando tira garrafas vazias...

Não dá pra fechar a conta por elas, né ?

Vai ter que ser usado outra forma.

Essa outra forma é a quantidade de movimento, que sempre se mantém constante, mesmo se a matéria se transformar em energia ou vice-versa !

Só que ela é grandeza vetorial e caso não seja um sistema simples, com coisas na vertical e horizontal, o cálculo já é mais trabalhoso.

Procure ler sobre esse assunto.

Procure saber, antes de mais nada, o que significa o nome "Física "

Física não é decorar fórmulas e problemas.

É compreender os poucos princípios básicos que regem a Natureza, o Universo, e aplicá-los para prever o futuro ou decifrar o passado e se equilibrar no presente.

E o lindo da Física é que são pouquíssimos princípios, dá pra contar com os dedos da mão.

Você não é um macaco, um papagaio ou um cão amestrado.

Você pode e DEVE pensar e analisar e refletir e decidir.

Saudações conselheiras.

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