(RHK 12-E.6, ligeiramente modificado) Um homem de 110 kg pula sobre uma rede de salvamento situada 10 m abaixo e a rede estica
antes de parar e jogá-lo no ar. Qual a energia potencial da rede esticada, supondo não haver dissipação de energia por forças não-conservativas?
Passo 1
Beleza, bora resumir.
Um cara de massa pula numa rede que fica
abaixo e a rede estica mais
até parar e jogar ele pra cima. A questão é: qual a energia potencial elástica guardada na rede (supondo que não tem perda de energia por atrito, som ou outras forças não-conservativas)?
Conteúdo: conservação de energia mecânica, transformação de energia potencial gravitacional em energia potencial elástica. Vamos precisar de ,
, altura de queda e estiramento da rede.
Um cara de massa
Conteúdo: conservação de energia mecânica, transformação de energia potencial gravitacional em energia potencial elástica. Vamos precisar de
Passo 2
Teoria rapidinho: quando o cara cai, ele perde energia potencial gravitacional, que é dada por
Como não tem perda, toda essa energia vira energia elástica na rede. A altura total que ele desceu até o ponto mais baixo é a soma de
(até a rede começar a esticar) mais
(durante o estiramento). Logo, a energia elástica armazenada é
Passo 3
É só substituir os valores:
,
,
.
Resposta
A energia potencial elástica armazenada na rede é de aproximadamente