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Fuvest - Conservação de Energia

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Mensagem por Gabriel Cluchite Seg 14 Dez 2015, 11:12

Relembrando a primeira mensagem :

Uma pista de skate, para esporte radical, é montada a partir de duas rampas R1 e R2, separadas entre A e B por uma distância D, com as alturas e ângulos indicados na figura. A pista foi projetada de tal forma que um skatista, ao descer a rampa R1, salta no ar, atingindo sua altura máxima no ponto médio entre A e B, antes de alcançar a rampa R2. 

Fuvest - Conservação de Energia - Página 2 Mo5Sszo
a) Determine o módulo da velocidade VA, em m/s, com que o skatista atinge a extremidade A da rampa R1. 
b) Determine a altura máxima H, em metros, a partir do solo, que o skatista atinge, no ar, entre os pontos A e B. 
c) Calcule qual deve ser a distância D, em metros, entre os pontos A e B, para que o skatista atinja a rampa R2 em B, com segurança.

Note e Adote: cos30=0,87 ; sen30=0,5 
Desprezar forças externas (atrito, resistência do ar,etc)


Gabarito:
a)10m/s
b)4,25m
c)8,7m

Resolução:

a) Em"topo"=Ema

h=5m

mgh=mv²/2

v²=2gh
v²=100 ∴ v=10m/s

b) 
Imagem:
Fuvest - Conservação de Energia - Página 2 Ot0D9ru


Vy=10.sen30   ∴ Vy=5m/s


Altura máxima:

Ema=Em"H"

v²/2=gh
h=1,25m

Hmáx=1,25+3=4,25m


c) Vx = V.cos 30 = 8,7m/s

Calculando o tempo para o skatista atingir o ponto máx:

v=v0y+a.t
0=5-10t
t=0,5s

Portanto, ao chegar ao ponto "B", terá passado 2.t=1 s

d=vx.t
d=8,7.1=8,7m




Minha dúvida:
Quando eu calculo a velocidade de um objeto com duas componentes de velocidade Vx e Vy a partir da conservação de energia mecânica, essa velocidade é a resultante (soma vetorial de Vx e Vy) ou é a componente vertical (Vy) ?

Eu sempre achei que ao calcular por conservação de energia, achamos a componente Vy, visto que quando a altura é máxima, a energia cinética é 0 e a componente Vx é constante. Todas as resoluções que eu encontrei (anglo, objetivo...) fizeram Vresultante=10 m/s, por quê?


Última edição por Gabriel Cluchite em Ter 15 Dez 2015, 07:52, editado 2 vez(es) (Motivo da edição : Adicionar a resolução.)
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Mensagem por Gabriel Cluchite Seg 14 Dez 2015, 16:13

Ashitaka, corrija-me, por favor, se eu estiver errado.

Pelo que entendi, no final das contas, eu errei e estava "encrencando" nessa questão porque eu analisei o deslocamento do skate como um lançamento, só que não tem nada a ver.

Então é melhor, como você sugeriu, eu nem usar conservação de energia em lançamentos e aceitar que toda velocidade da energia cinética é a resultante, assim não há perigo de erro. Very Happy
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Mensagem por Ashitaka Seg 14 Dez 2015, 16:33

Veja bem, eu não consigo te dar uma resposta dessas e nem gosto de ter fazer isso: "quando se usa isso? quando se usa aquilo?", porque é apenas uma questão de raciocínio, ver o tem e o que precisa descobrir.
É nítido que para encontrar a velocidade no ponto A tem de usar energia, não tem outra forma. Contudo, para achar a altura máxima entre AB, usará ferramentas da cinemática. Neste caso em particular, dá pra usar energia também, já que o TEC está relacionado à equação de Torricelli.
O item c), por exemplo, não vais resolver por energia.

O meu conselho é esse: veja o que tem e o que precisa e raciocine para ver o que vai usar. Decorar quando usar o que só vai te fazer errar assim que mudarem qualquer coisa que seja.

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Mensagem por Euclides Seg 14 Dez 2015, 16:50

O Ashitaka está coberto de razão. Eu tenho dito em inúmeras oportunidades que se "fórmula" resolvesse problema, bastava todo mundo andar com um formulário no bôlso, ou no smartphone.

A essência da Física como ciência são suas leis e conceitos. Fórmulas a gente acaba decorando com o tempo e uso, mas os conceitos devem ser aprendidos com firmeza e profundidade. Aprenda-os e confie neles.

Dedique-se a encarar a física como uma ciência e não um conjunto de formulas ou regras práticas.

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Mensagem por Gabriel Cluchite Seg 14 Dez 2015, 19:31

Obrigado aos três por tirarem minhas dúvidas e fico grato pelo conselho.
 
Contudo eu gostaria de fazer uma ressalva. Do jeito que vocês falaram, parece que eu sou do tipo "decoreba", enquanto eu apenas não sabia que havia divergências nos dois casos, visto que ao meu ver pareciam semelhantes. Eu nunca tinha notado a diferença e essa divergência não me pareceu óbvia, tanto que eu postei a questão aqui para entender o porquê que isso acontece.

Além disso, minhas respostas estavam carregadas com um tom de "verificação", ou seja, queria saber se eu REALMENTE entendi para não errar mais questão desse tipo em prova.

"Deixa eu ver se eu entendi, Euclides..."
"Pelo que entendi..."

Enfim, desculpe pelo "desabafo". 

OBS: As dúvidas que vocês me tiraram me ajudaram MUITO, só tenho a agradecer Smile
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Mensagem por Euclides Seg 14 Dez 2015, 19:44

Ora colega, fique tranquilo. Não houve nenhum juízo de valor sobre a sua pessoa. Tem muita gente que vive perguntando "qual fórmula devo usar", você não fez isso, está claro. Foram conselhos de amigos sinceros.

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