12. Uma bolinha de massa m amarrada a um fio de comprimento L é largada v 0 = 0 na posição vista na figura abaixo. Calcule:

a) Qual deve ser o módulo da velocidade da bolinha no ponto mais baixo?

Passo 1

Fala aí, querido!! Tudo certinho? Bora resolver esse probleminha? 😉

Nessa questão temos uma bolinha de massa m que está amarrada por uma corda de comprimento L e é solta com velocidade inicial v 0 .

Com isso queremos saber qual é a velocidade máxima que a bolinha atinge ao passar pelo ponto mais baixo da trajetória.

E aí, como fazemos isso? 😐

Nesse caso, podemos usar a lei de conservação de energia para descobrir a energia mecânica da bolinha no momento em que ela é solta.

Nesse instante a bolinha possui apenas energia potencial já que a velocidade é 0 , já no momento mais baixo do trajeto, toda a energia potencial foi convertida em energia cinética.

A partir daí podemos começar nosso problema. Bora lá 😉

Passo 2

Inicialmente, a bolinho possui apenas energia potencial gravitacional, ou seja

U = m g h

Onde no caso, h é o comprimento L da corda

U = m g L

Já no ponto mais baixo, toda energia inicial foi convertida em energia cinética dada por

K = m V 2 2

Como U e K são iguais, podemos igualar essas duas equações

K = U

m V 2 2 = m g L

V 2 = 2 g L

Portanto a velocidade máxima da bolinha é dada por

V = 2 g L

Sacou como faz? Responde Aí! 😉

Resposta

V = 2 g L

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