Exercícios Resolvidos de Pêndulo

Conservação de Energia Mecânica

Uma bola balança livremente para frente e para trás formando um arco que passa do ponto I até o ponto I V , como mostrado na Figura. O ponto I I é o ponto mais baixo do caminho. O ponto I I I está localizado 0,5 metros acima de I I , enquanto que o ponto I V está 1,0 metro acima do ponto I I . A resistência do ar é desprezível.

Se a energia potencial é zero no ponto I I , onde as Energias Cinética e Potencial da bola serão iguais?

a) No ponto I I

b) Em algum momento entre I I e I I I

c) No ponto I I I

d) Em algum momento entre I I I e I V

e) No ponto I V

Passo 1

Lembrando da conservação da energia mecânica, no ponto I temos a maior energia potencial. Como temos que:

E m = E P + K

Como ocorre a conservação de energia mecânica, a energia potencial só será igual a energia cinética quando ambas forem a metade da energia mecânica.

No ponto I , a energia mecânica é igual à energia potencial.

E m = E p

Então a metade da energia mecânica também é a metade da energia potencial no ponto I . Como a energia potencial depende diretamente da altura, a metade da energia potencial será na metade da altura. Ou seja, como no ponto I a altura é 1,0   m , a metade da energia será em 0,5   m que é justamente o ponto I I I .

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Resposta

Letra (c)

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