Exercícios Resolvidos de Energia Potencial

J.L. Meriam & L.G. Kraige, Mecânica para engenharia, Dinâmica, 6° ed. RJ: LTC, 2009, 132, 3/151

O êmbolo de 2   k g é liberado a partir do repouso na posição mostrada onde a mola de rigidez k = 500   N / m foi comprimida para a metade do seu comprimento sem deformação de 200   m m . Calcule a altura máxima h acima da posição inicial alcançada pelo âmbolo.

Passo 1

Podemos aplicar:

U 1 - 2 ' = T + V g + V e

Porém, não existe força externa aplicada, assim:

U 1 - 2 ' = 0

Então:

T + V g + V e = 0

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

No início e no final o êmbolo se encontra em repouso, assim:

T = 0

Então:

V g + V e = 0

Passo 3

Assim:

V e = 1 2 500 0,15 - 0,2 2 - 0,1 - 0,2 2

 

V e = 1 2 500 0,5 2 - 0,1 2 = - 1,875 J

Só que:

V g = - V e

m g h = - - 1,875

2 9,81 h = 1,875 h = 95,6 m m

Resposta

h = 95,6 m m

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