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Trabalho mecânico/molas

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Mensagem por KalelR Sex 20 Jun 2014, 18:14

A figura ao lado representa esquematicamente um aparelho para se fazer exercícios físicos. Esse aparelho consta, essencialmente, de duas polias móveis, ligadas por uma barra de conexão, à qual está presa uma das extremidades de uma mola, duas polias fixas e uma manopla fixa a uma das extremidades de um fio inextensível que passa pelas quatro polias. O exercício físico é feito levando-se a manopla da posição (1) para a posição (2) e parando-se nessa posição, que dista 80 cm da primeira. Isto é feito por intermédio de uma força variável (F), que tem a direção da reta que passa pelas posições (1) e (2), realizando, assim, um trabalho de 160 joules. Quando a manopla está na posição (1) a distenção da mola é nula. A massa da conexão, juntamente com a massa das polias móveis é de 10 kg. A aceleração gravitacional local é de 10 m/s2 e os eventuais atritos durante os exercícios podem ser desprezados.


Trabalho mecânico/molas 2qwh3x3[/img]


1. (SANTA CASA-SP) Qual dos gráficos a seguir melhor representa a força F em função da distância d percorrida pela manopla no trajeto da posição (1) para a posição (2)?

Trabalho mecânico/molas <img src=" />



OBS: De cima para baixo, alternativas: a),b),c),d),e)

2. (SANTA CASA-SP) Qual é, em N/m, a constante de elasticidade da mola?


Gabarito: 1.d 2. 7000 


Na questão 1. eu entendo que deve ser a alternativa d ou e, mas não consigo calcular como.
Na questao 2. eu não tenho ideia de como calcular, uma vez que não sei quanto a mola distende.

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Mensagem por Ashitaka Sex 20 Jun 2014, 18:41

Olá,

Seu post está em desacordo com as regras VI e XI.
Além disso, não é possível ver a figura do gráfico. Após postar verifique se o post encontra-se legível. Também procure postar as questões com uma boa formatação, no caso, sem excesso de negrito pois torna a leitura desagradável e "pesada".

2)
160 = T*0,8
T = 200 N é a tração no fio, a força que o homem exerce.

Devido ao vínculo geométrico do sistema, quando o fio e puxado x, cada polia sobe x/4. Se ele puxou 80 cm, as polias subirão 80/4 = 20 cm = 0,2 m e a mola distenderá 0,2 m.

Teremos 2T puxando cada polia móvel para cima, ou seja, 4T = 800 N puxando a barra que está presa à mola para cima.
Conservação da energia mecânica:
4T * x = mgx + kx²/2
800*0,2 = 100*0,2 + k*0,2²/2
k = 7000 N/m
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Mensagem por Euclides Sex 20 Jun 2014, 19:25

Hgp2102 escreveu:Após postar verifique se o post encontra-se legível. Também procure postar as questões com uma boa formatação, no caso, sem excesso de negrito pois torna a leitura desagradável e "pesada".

Exatamente. Leia também as nossas regras para postar corretamente.

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Mensagem por KalelR Sex 20 Jun 2014, 19:38

Obrigado, Hgp2102. Eu não tinha pensado na parte geométrica do exercício. Agora faz sentido..
Eu nunca havia postado uma questão no fórum, então não sabia sobre essas regras. Além disso, como essas questões têm o mesmo enunciado, pensei que seria melhor postá-las juntas, mas agora li as regras e tentarei não cometer esses erros novamente. 
: )

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