Exercícios Resolvidos de Energia Cinética + Energia Gravitacional + Energia Elástica

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Enunciado

Um carrinho de massa 10   k g se encontra preso através de um fio e comprimindo uma mola, conforme indica a figura. Estudos prévios indicam que se o fio se romper, o carrinho é lançado com uma velocidade de 2   m / s . Neste caso, podemos afirmar que a energia potencial elástica armazenada na mola vale:

(a) 40   J

(b) 20   J

(c) 50   J

(d) 60   J

(e) 100   J

Passo 1

Opa!! Fala aí!! Tudo certinho?

Vamos resolver essa questãozinha!

Então, temos um bloco comprimindo uma mola. E em um certo momento o fio que mantém o bloco preso à mola arrebenta, aí o bloco começa a se mover com uma velocidade de 2   m / s , certo?

Então, no primeiro momento a mola está sendo comprimida, ou seja temos uma energia potencial elástica armazenada ali. Mas quando o fio arrebenta, a mola relaxa, e a energia se transforma em energia cinética (movimento).

Então, como fazemos a relação entre a energia potencial elástica antes do fio arrebentar e a energia cinética depois que o fio arrebentou?

Passo 2

Bem, o nosso sistema de mola+fio+bloco não sofre ação de forças externas, ou seja, a energia mecânica do sistema se conserva:

E m i = E m f

No início só temos a energia armazenada na mola, e no final, quando a mola relaxa, só temos a energia cinética do bloquinho. Confere?

U e l = K

Queremos a energia da mola, então, vamos substituir os valores para energia cinética:

U e l = m v 2 2

U e l = 10   2 2 2

U e l = 20   J

Uhuuul!!

Suave na nave? De boa na lagoa?

Resposta

Alternativa (b)

Exercícios de Livros Relacionados

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
Verdadeiro ou falso (a partícula desta questão pode se mover somente a