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.

A velocidade da bola no ponto I I é aproximadamente:

a) 3,0   m / s

b) 4,5   m / s

c) 10,0   m / s

d) 14   m / s

e) 20   m / s

Passo 1

Fazendo a conservação de energia mecânica entre os pontos I e I I temos:

m g h I + K I = m g h I I + K I I

Definindo o ponto I I como altura zero. Sabemos que a energia cinética no ponto I é nula e no ponto I I a energia potencial é nula. Ficando apenas:

m g h I = K I I

m g h I = 1 2 m v I I 2

v I I = 2 g h I

Substituindo os dados:

v I I = 2   .   10   .   1

v I I ≅ 4,5   m / s

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Resposta

Letra (b)

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