Igualar energia mecânica, força ou ambas?
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Igualar energia mecânica, força ou ambas?
Um copo de volume “V”, altura “h” e área da base “A” é preenchido de água até transbordar. Posteriormente, coloca-se esse copo sobre uma balança cuja mola é comprimida de um valor igual a “x”. Considerando a aceleração da gravidade igual a “g” e a densidade da água igual a µ, a expressão que determina a constante elástica da mola é dada por
OBS: Despreze o peso do copo.
a) µgVx
b) x/µgV
c) µgV/x
d) µg/xV
Eu tentei resolver fazendo Epotencial d'água = Energia potencial elástica e Força peso = força elástica.
Fazendo a segunda, eu cheguei à resposta, mas não entendo por que se resolve assim e não igualando as energias, por exemplo.
Em suma, não entendo a lógica para resolver esta questão. Por favor, poderiam me explicar?
Obrigado
OBS: Despreze o peso do copo.
a) µgVx
b) x/µgV
c) µgV/x
d) µg/xV
Eu tentei resolver fazendo Epotencial d'água = Energia potencial elástica e Força peso = força elástica.
Fazendo a segunda, eu cheguei à resposta, mas não entendo por que se resolve assim e não igualando as energias, por exemplo.
Em suma, não entendo a lógica para resolver esta questão. Por favor, poderiam me explicar?
Obrigado
Mathematicien- Mestre Jedi
- Mensagens : 668
Data de inscrição : 14/08/2014
Re: Igualar energia mecânica, força ou ambas?
Porque não faz kx=mg e mg=\mu Vg ?
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In memoriam - Euclides faleceu na madrugada do dia 3 de Abril de 2018.
Lembre-se de que os vestibulares têm provas de Português também! Habitue-se a escrever corretamente em qualquer circunstância!
O Universo das coisas que eu não sei é incomensuravelmente maior do que o pacotinho de coisas que eu penso que sei.
Euclides- Fundador
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Data de inscrição : 07/07/2009
Idade : 74
Localização : São Paulo - SP
Re: Igualar energia mecânica, força ou ambas?
Euclides escreveu:Porque não fazkx=mg emg=\mu Vg ?
Sim, esse seria o método de igualar a força-peso à força elástica.
Pensei um pouco e entendi por que funciona. Se está em equilíbrio depois de comprimir a mola, então a força resultante é nula.
Mas ainda não entendo por que não chego ao mesmo resultado fazendo energia potencial gravitacional = energia potencial elástica (porque o copo está a uma certa altura do chão, e essa energia vai acabar se convertendo na mola).
(m)gh = kx²/2
(mi . V) . g . h = kx²/2
[2(mi . V) . g . h] / x² = k
Se isso estivesse correto, então 2h = x (para que cancelasse com o x debaixo e chegássemos ao gabarito).
O que será que não estou vendo?
Mathematicien- Mestre Jedi
- Mensagens : 668
Data de inscrição : 14/08/2014
Re: Igualar energia mecânica, força ou ambas?
Antes de ficar em repouso mola e carga vão oscilar em torno da posição final, num movimento amortecido e estaríamos calculando a deformação máxima dessa maneira. O equilíbrio é uma situação de forças iguais e opostas.
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In memoriam - Euclides faleceu na madrugada do dia 3 de Abril de 2018.
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Euclides- Fundador
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Data de inscrição : 07/07/2009
Idade : 74
Localização : São Paulo - SP
Re: Igualar energia mecânica, força ou ambas?
Euclides escreveu:Antes de ficar em repouso mola e carga vão oscilar em torno da posição final, num movimento amortecido e estaríamos calculando a deformação máxima dessa maneira. O equilíbrio é uma situação de forças iguais e opostas.
Agora acho que entendi! Eu não estava vendo essa oscilação mentalmente. Eu estava vendo como se a mola da balança fosse um colchão que afundasse à medida que colocássemos carga sobre ela. Obrigado, Euclides!
Mathematicien- Mestre Jedi
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Data de inscrição : 14/08/2014
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