Exercícios Resolvidos de Energia Cinética + Energia Gravitacional + Energia Elástica

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Enunciado

Um bloco é abandonado do repouso e cai sobre uma mola ideal. Considere o movimento entre o instante em que o bloco é abandonado e aquele em que a mola atinge seu ponto de compressão máxima, antes de o bloco ser arremessado de volta para cima. Sobre as variações das energias cinética ∆ K , potencial gravitacional ∆ U g e potencial elástica da mola ∆ U e l é correto afirmar que:

  1. ∆ U e l =   ∆ K
  2. ∆ U g = ∆ U e l
  3. ∆ U g = -   ∆ K
  4. ∆ U e l =   - ∆ K
  5. ∆ U g = - ∆ U e l
  6. ∆ U g = ∆ K

Passo 1

Esse problema é um problema de conservação da energia mecânica, então podemos escrever:

E m i =   E m f

∆ E m = 0

Tá, mas o que isso tem a ver? Bem, se a energia mecânica tem parcelas de energia cinética, energia potencial gravitacional e energia potencial elástica, podemos reescrever a equação anterior para:

∆ K + ∆ U g + ∆ U e l = 0

Agora vamos dar uma olhada nos estados inicial e final. No inicial, o bloco está na iminência de cair, certo? Se esse é o caso ele então estará com velocidade nula! Já no estado final, a mola terá terminado de desacelerar a queda do bloco, e ele também estará com velocidade nula. Entre esses dois estados então, como ∆ K é uma função dessas velocidades, não teremos variação de energia cinética!

∆ K + ∆ U g + ∆ U e l = 0

∆ U g + ∆ U e l = 0

∆ U g =   - ∆ U e l

Resposta

L e t r a   E

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A Fig. 8-39a se refere à mola de uma espingarda de rolha (Fig. 8-39b);
Uma mola com uma constante elástica de 3200   N / m é distendida
Verdadeiro ou falso (a partícula desta questão pode se mover somente a
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