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Força elastica

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Mensagem por Jvictors021 Ter 30 Nov 2021, 14:54

(FEI-SP) O bloco da figura, de massa m = 4,0 kg, desloca-se sob a ação de uma força horizontal constante de intensidade F. A mola ideal, ligada ao bloco, tem comprimento natural (isto é, sem deformação) = 14,0 cm e constante elástica K = 160 N/m.
Força elastica DsmpVjB47Rg7xSiTPCBri9fTygoWFhWIpGltbW5iYlNwzKXFORCKRSIgyD2ckEsnzhRQRiURSKqSISCSSUgD8P+Ah7Vc53luqAAAAAElFTkSuQmCC
Desprezando-se as forças de atrito e sabendo-se que as velocidades escalares do bloco em A e B são, respectivamente, iguais a 4,0 m/s e 6,0 m/s, qual é, em centímetros, o comprimento da mola durante o movimento?

GAB 16,5cm 

Pessoal gostaria de saber sobre o motivo do sentido da Fel não ser oposto a força F e sim ser a própia força F... Pensei que ao aplicar F a mola se esticará e fel buscaria voltar ao estado padrão da mola
Força elastica MqClI2Qv7j+aIsgCC6JKA9BEEzh5s0WQRAKCrE8BEEwhSgPQRBMIcpDEARTiPIQBMEUojwEQTCFKA9BEEwhykMQBFOI8hAEwRSeHtD+CYIgOIJYHoIgmEKUhyAIJgD+H2IlJ5V3fruAAAAAAElFTkSuQmCC
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Mensagem por gabriel de castro Ter 30 Nov 2021, 15:47

Salve Jvictors,

Repare que, como você bem desenhou no diagrama as forças tem sentidos opostos, mas por possuírem a mesma direção e a força elástica ser uma "resposta" a força F podemos igualar os módulos delas para assim descobrirmos o quanto a mola foi distendida. Sobre sua última dúvida: você deve relembrar que a força elástica é uma força que tem caráter restaurador e, justamente por isso, ela está sim oferecendo uma resistência ao movimento (o próprio empirismo de tentar comprimir ou expandir uma mola demonstra isso), mas isso não necessariamente isso cancela a força F empregada, afinal, a força elástica atua em prol do retorno ao estado de equilíbrio e enquanto ela for submetida à trabalho continuará sendo deformada. 

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Mensagem por Elcioschin Ter 30 Nov 2021, 17:04

Torricelli ---> 6² = 4² + 2.a.10 ---> a = 1 m/s²

F = m.a ---> F = 4.1 ---> F = 4 N

F = K.∆x ---> 4 = 160.∆x ---> ∆x  = 0,025 m ---> ∆x  = 2,5 cm


L' = L + ∆x  ---> L' = 14 + 2,5 ---> L' = 16,5 cm
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Mensagem por Jvictors021 Ter 30 Nov 2021, 18:56

@gabriel de castro escreveu:Salve Jvictors,

Repare que, como você bem desenhou no diagrama as forças tem sentidos opostos, mas por possuírem a mesma direção e a força elástica ser uma "resposta" a força F podemos igualar os módulos delas para assim descobrirmos o quanto a mola foi distendida. Sobre sua última dúvida: você deve relembrar que a força elástica é uma força que tem caráter restaurador e, justamente por isso, ela está sim oferecendo uma resistência ao movimento (o próprio empirismo de tentar comprimir ou expandir uma mola demonstra isso), mas isso não necessariamente isso cancela a força F empregada, afinal, a força elástica atua em prol do retorno ao estado de equilíbrio e enquanto ela for submetida à trabalho continuará sendo deformada. 

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Gabriel, exatamente essa minha ideia inicial, F seria maior que fel, e a fel estaria ainda agindo de forma a restaurar a posiçãp inical... mas creio que algo esteja errado nesse pensamento veja abaixo a resolução do Elcio

@Elcioschin escreveu:Torricelli ---> 6² = 4² + 2.a.10 ---> a = 1 m/s²

F = m.a ---> F = 4.1 ---> F = 4 N

F = K.∆x ---> 4 = 160.∆x ---> ∆x  = 0,025 m ---> ∆x  = 2,5 cm


L' = L + ∆x  ---> L' = 14 + 2,5 ---> L' = 16,5 cm

Elcio e Gabriel, por fim, Por que estaria errado eu dizer que Fr = F - fel = m.a ?? 

Caso F = fel ,o que é algo aceitavel, o corpo não estaria em movimento e sim em equilíbrio estático, correto ? tendo aceleração nula...  Question Question
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Mensagem por gabriel de castro Ter 30 Nov 2021, 19:50

@Jvictors021 escreveu:Gabriel, exatamente essa minha ideia inicial, F seria maior que fel, e a fel estaria ainda agindo de forma a restaurar a posição inicial... mas creio que algo esteja errado nesse pensamento veja abaixo a resolução do Elcio

Acho que tu não entendeu o que eu quis dizer, mas basicamente: não as forças não se anulariam (F=FEL), afinal, caso se anulassem elementos como o sistema de suspensão de um carro ou mesmo um dinamômetro não funcionariam. Ademais, a força elástica apenas exerce trabalho quando não houver mais força que provoque uma tensão nela, ou seja, se você segurar por um tempo infinito uma mola distendida ou comprimida ela permanecerá assim, mas ao deixar de exercer esse movimento uma força de MESMO MÓDULO irá fazer com que ela retorne ao seu estado de equilíbrio. 

@Jvictors021 escreveu:Por que estaria errado eu dizer que Fr = F - fel = m.a ?? 

Sendo assim, esse equacionamento pode estar correto a depender de qual corpo você está tratando. Se estiver se referindo ao bloco está errado, pois a força elástica não é atuante sobre ele e caso esteja tratando da mola está correto, mas a aceleração será necessariamente igual a 0, isto é, F=FEL.

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Mensagem por Jvictors021 Ter 30 Nov 2021, 20:56

@gabriel de castro escreveu:
@Jvictors021 escreveu:Gabriel, exatamente essa minha ideia inicial, F seria maior que fel, e a fel estaria ainda agindo de forma a restaurar a posição inicial... mas creio que algo esteja errado nesse pensamento veja abaixo a resolução do Elcio

Acho que tu não entendeu o que eu quis dizer, mas basicamente: não as forças não se anulariam (F=FEL), afinal, caso se anulassem elementos como o sistema de suspensão de um carro ou mesmo um dinamômetro não funcionariam. Ademais, a força elástica apenas exerce trabalho quando não houver mais força que provoque uma tensão nela, ou seja, se você segurar por um tempo infinito uma mola distendida ou comprimida ela permanecerá assim, mas ao deixar de exercer esse movimento uma força de MESMO MÓDULO irá fazer com que ela retorne ao seu estado de equilíbrio. 

@Jvictors021 escreveu:Por que estaria errado eu dizer que Fr = F - fel = m.a ?? 

Sendo assim, esse equacionamento pode estar correto a depender de qual corpo você está tratando. Se estiver se referindo ao bloco está errado, pois a força elástica não é atuante sobre ele e caso esteja tratando da mola está correto, mas a aceleração será necessariamente igual a 0, isto é, F=FEL.

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BRILHANTE como sempre Gabriel, dei uma revisada no tópicos e cheguei enfim ao que acredito ser meu erro por muito tempo, o que dava certo algebricamente as vezes, mas creio que o conceito esta totalmente equivocado ( e uma hora com certeza viria a dar errado) como vc disse, pois eu tratava do bloco, dizendo que nele atuava duas forças....

Deixei abaixo a conclusão que cheguei (quadro superior direito) e o que acredito ser minha errônea ideia de que bloco há 2 forças atuando (quadro inferior) ... E como vc disse se levarmos em conta a mola, sim teremos 2 caso o corpo considerado seja a mola
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Mensagem por Jvictors021 Qui 02 Dez 2021, 05:05

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Mensagem por gabriel de castro Qui 02 Dez 2021, 11:10

Desculpa, meu selecionado, não havia entendido que tinha alguma dúvida. Mas você está corretíssimo e não esqueça de não se apegar tantos a decorebas, pois a força elástica em um sistema de pêndulo, por exemplo, pode ser uma força atuante. Ademais, suas colocações estão corretas

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