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EFOA MG - Energia

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Mensagem por Liss Collins Qua 11 Abr 2018, 22:16

Os blocos A e B, representados na figura a seguir, estão inicialmente em repouso, têm massas M e m, respectivamente, e estão ligados por um fio inextensível de massa desprezível. 
EFOA MG - Energia Block10

Sabendo-se que não existe atrito entre o bloco A e a mesa, que a massa da polia e a resistência do ar são desprezíveis e que a aceleração da gravidade no local é g, é CORRETO afirmar que, após o bloco B ter caído de uma altura h, a energia cinética do bloco A é expressa por:
a) Mgh/2 
b) gMmh/2(M+m)  
c) 2gMmh/M+m 
d) gMmh/M+m
Gabarito:


Gente, alguém poderia me ajudar e explicar essa questão?
De preferência pela forma da Em inicial e Em final. 
Obrigada desde já!
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Mensagem por Elcioschin Qui 12 Abr 2018, 11:23

Lei de Newton: pB = (mA + mB).a ---> m.g = (M + m).a ---> a = m.g/(M + m)

Torricelli para B ---> (vB)² = 0² + 2.a.h ---> (vB)² = 2.m.g.h/(M + m)

EcA + EcB = EpB ---> EcA = m.g.h - (1/2).m.(vB)² --->

EcA = m.g.h - (1/2).m.[2.m.g.h/(M + m)] ---> EcA = m.g.h - m².g.h/(M + m) --->

EcA = g.M.m.h/(M + m) ---> D
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Mensagem por Liss Collins Qui 12 Abr 2018, 15:07

Elcioschin, não teria como apenas determinar a energia inicial e a energia final do sistema sem utilizar a aceleração? 

Eu havia visto uma questão parecida que foi feita sem utilizar a aceleração. Se me permitir, é essa daqui:

Em um laboratório de Física, Agostinho realiza o experimento representado, esquematicamente, na figura adiante. 
EFOA MG - Energia Energi14
Agostinho segura o bloco K sobre uma mesa sem atrito. Esse bloco está ligado por um fio a um outro bloco L, que está sustentado por esse fio. Em um certo momento, Agostinho solta o bloco, e os blocos começam a se movimentar. O bloco L atinge o solo antes que o bloco K chegue à extremidade da mesa. Despreze as forças de atrito. Os blocos K e L são idênticos, e cada um tem massa m. A altura da mesa é H, e o bloco L, inicialmente, está a uma altura h do solo. A aceleração da gravidade é g. Nessas condições, imediatamente antes de o bloco L atingir o solo, a energia cinética do conjunto dos dois blocos é: 
a) mg(H – h). 
b) mgh. 
c) mgH. 
d) mg(H + h)

Resolução:
Em inicial=mgH+mgh
Em final=mgh+ Ec do conjunto

Em inicial= Em final
mgH+mgh=mgh+ Ec do conjunto
Ec do conjunto=mgh

Será que estou equivocada em querer resolver de maneira semelhante como essa, Elcioschin? 
Grata pela ajuda desde já
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Mensagem por Elcioschin Qui 12 Abr 2018, 16:36

Tente resolver deste modo, seguindo o seu exemplo e veja se dá certo.
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