Ajuda em um exercício por favor
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PiR2 :: Física :: Mecânica Geral
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Ajuda em um exercício por favor
Estou com dificuldades para chegar as respostas dos itens dessa questão, pois ainda me confundo muito para definir os cálculos em exercícios com molas. Quem puder me ajudar, eu agradeço muito.
Um corpo de 8,0 kg está apoiado num plano horizontal e em contato com a extremidade de uma mola horizontal de constante elástica igual a 1000 N/m. A outra extremidade da mola está ligada a uma parede vertical. Quando o corpo é empurrado contra a parede, a mola é comprimida de 15 cm. Se depois de comprimido é abandonado, projeta-se horizontalmente pela ação da mola. A força de atrito entre o corpo e o plano é constante e igual a 5,0 N. Calcule: (a) a velocidade do corpo no instante em que a mola retorna ao seu comprimento original e (b) a distância percorrida pelo corpo até ficar em repouso novamente, supondo que a ação da mola cesse quando esta passa pelo seu comprimento normal.
A resposta para os itens são (a) 1,62 m/s e (b) 2,25m
Um corpo de 8,0 kg está apoiado num plano horizontal e em contato com a extremidade de uma mola horizontal de constante elástica igual a 1000 N/m. A outra extremidade da mola está ligada a uma parede vertical. Quando o corpo é empurrado contra a parede, a mola é comprimida de 15 cm. Se depois de comprimido é abandonado, projeta-se horizontalmente pela ação da mola. A força de atrito entre o corpo e o plano é constante e igual a 5,0 N. Calcule: (a) a velocidade do corpo no instante em que a mola retorna ao seu comprimento original e (b) a distância percorrida pelo corpo até ficar em repouso novamente, supondo que a ação da mola cesse quando esta passa pelo seu comprimento normal.
A resposta para os itens são (a) 1,62 m/s e (b) 2,25m
nandinha82- Iniciante
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Re: Ajuda em um exercício por favor
Energia da mola comprimida ----> Em = (1/2)*k*x² = (1/2)*1000*0,15² ----> Em = 11,25 J
Energia perdida por atrito ----> Ea = Fa*x = 5*0,15 = 0,75 J
Energia cinética do corpo no ponto em quea mola retorna ao seu comprimento original:
Ec = 11,25 - 0,75 = 10,50 J
Ec = (1/2)*m*V² ------> (1/2)*8*V² = 10,50 ----> V² = 10,50/4 ----> V = 1,62 m/s
Fa = m*a ----> 5 = 8*a -----> a = 5/8 ----> a = 0,625 m/s²
V' = V² - 2ad -----> 0² = 10,5/4 - 2*0,625*d ----> d = 2,1 m
Energia perdida por atrito ----> Ea = Fa*x = 5*0,15 = 0,75 J
Energia cinética do corpo no ponto em quea mola retorna ao seu comprimento original:
Ec = 11,25 - 0,75 = 10,50 J
Ec = (1/2)*m*V² ------> (1/2)*8*V² = 10,50 ----> V² = 10,50/4 ----> V = 1,62 m/s
Fa = m*a ----> 5 = 8*a -----> a = 5/8 ----> a = 0,625 m/s²
V' = V² - 2ad -----> 0² = 10,5/4 - 2*0,625*d ----> d = 2,1 m
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 71739
Data de inscrição : 15/09/2009
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Localização : Santos/SP
Re: Ajuda em um exercício por favor
Muito obrigada, me ajudou muito com o desenvolvimento e entender que na realidade o bloco começa a ganhar energia cinética quando ele é solto e acrescentando da energia que ele perde com o atrito, constitui a energia elástica que ele tinha armazenado no início quando estava comprimindo a mola. Daí realmente tinha como descobrir a velocidade através da fórmula da energia cinética.
nandinha82- Iniciante
- Mensagens : 13
Data de inscrição : 22/05/2012
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Re: Ajuda em um exercício por favor
Tenho uma outra pergunta: a distância percorrida calculada deu d=2,1m, porém no gabarito está d=2,25m.
Aqui o autor considerou que a distância realmente percorrida seria de 2,1m+0,15m(da compressão da mola)? E porque isso, já que o bloco saiu justamente com essa diferença no percurso(0,15m)?
Obrigada!
Aqui o autor considerou que a distância realmente percorrida seria de 2,1m+0,15m(da compressão da mola)? E porque isso, já que o bloco saiu justamente com essa diferença no percurso(0,15m)?
Obrigada!
nandinha82- Iniciante
- Mensagens : 13
Data de inscrição : 22/05/2012
Idade : 42
Localização : Rio de Janeiro, RJ
Re: Ajuda em um exercício por favor
A distância que eu calculei, de 2,1 m foi a distância percorrida após a mola voltar a o seu comprimento normal.
Assim, para calcular o espaço TOTAL percorido pelo corpo, deve-se levar em conta os 15 cm da compressão da mola:
S = 2,10 + 0,15 -----> S = 2,25 m
Assim, para calcular o espaço TOTAL percorido pelo corpo, deve-se levar em conta os 15 cm da compressão da mola:
S = 2,10 + 0,15 -----> S = 2,25 m
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 71739
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 77
Localização : Santos/SP
Re: Ajuda em um exercício por favor
Agora eu entendi. Obrigada pelo esclarecimento!
nandinha82- Iniciante
- Mensagens : 13
Data de inscrição : 22/05/2012
Idade : 42
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