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Perda da energia mecânica

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Perda da energia mecânica  Empty Perda da energia mecânica

Mensagem por Arnaldo Qua 20 Jul 2011, 10:09

Um pêndulo constituído de um fio ideal, de comprimento L = 0,90 m e massa 0,1 kg, é solto a partir do repouso, da posição inicial mostrada na figura a seguir, formando um ângulo de 60° com a vertical. Ao longo do tempo, o pêndulo vai tendo o seu movimento amortecido por atrito com o ar, terminando por parar completamente na posição de equilíbrio.
[img]Perda da energia mecânica  Novaimagemdebitmapt[/img]
Determine a perda da energia mecânica entre o momento inicial e o final.

Arnaldo
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Perda da energia mecânica  Empty Re: Perda da energia mecânica

Mensagem por hygorvv Qua 20 Jul 2011, 10:18

Arnaldo escreveu: Um pêndulo constituído de um fio ideal, de comprimento L = 0,90 m e massa 0,1 kg, é solto a partir do repouso, da posição inicial mostrada na figura a seguir, formando um ângulo de 60° com a vertical. Ao longo do tempo, o pêndulo vai tendo o seu movimento amortecido por atrito com o ar, terminando por parar completamente na posição de equilíbrio.
[img]Perda da energia mecânica  Novaimagemdebitmapt[/img]
Determine a perda da energia mecânica entre o momento inicial e o final.

no triangulo destacado da figura
cos(60)=x/L
1/2=x/0,9
x=0,45m

Em=mgh (adotando o zero na posição de equilíbrio)
h=L-x
Em=mg(L-x)
Em=0,1.g.(0,9-0,45)
supondo g=10m/s²
Em=0,45J

espero que seja isso e que te ajude.

hygorvv
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Perda da energia mecânica  Empty Re: Perda da energia mecânica

Mensagem por JoaoGabriel Qua 20 Jul 2011, 10:22

Considere o plano horizontal de referência como o plano que o pêndulo parou.

Para calcular tal perda basta calcularmos qual a energia mecânica inicial, já que o pêndulo para toda energia do início se dissipou.

Já que estamos considerando o plano horizontal de referência como o plano que o pêndulo parou, temos que calcular a altura para determinarmos a energia potencial gravitacional e consequentemente a energia mecânica inicial. Essa altura é a o comprimento do fio menos a altura do triângulo retângulo.

A altura do triângulo (h) calculamos da seguinte forma:

h/L = cos60
h/0,9 = 0,5 --> h = 0,45m

Assim a altura h' que o pêndulo está se dá por:

h' = 0,9 - h = 0,45m

A energia potencial gravitacional será a própria mecânica:

Ep = Em
Em = 0,45* 0,1 * 10 = 0,45J

Como ele parou, a perda de energia mecânica é de 0,45J, ou em notação científica, 4,5*10^-1 J.
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Perda da energia mecânica  Empty Re: Perda da energia mecânica

Mensagem por Arnaldo Qua 20 Jul 2011, 11:14

Obrigado aos dois.

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