Buscar

No sistema ilustrado a seguir, a polia de eixo fixo possui raio R = 0.3 m, momento de inércia em relação ao seu centro I - 0.113 kg.m2, gira livrem...

No sistema ilustrado a seguir, a polia de eixo fixo possui raio R = 0.3 m, momento de inércia em relação ao seu centro I - 0.113 kg.m2, gira livremente (sem atrito). Um fio ideal (leve, flexível e inextensível) que passa pela polia e não escorrega em relação à mesma liga-se a um bloco de massa m = kg. Outro fio de mesmas características liga ponto da polia distante d = m de seu centro a uma mola de rigidez = 1.000 N/m. A mola é ancorada a uma parede. A partir da posição de equilíbrio, descola-se bloco de a0 = 0,01 m e abandona em repouso. Qual a pulsação do movimento?


a. 0.1 rad/s
b. 0.5 rad/s
c. 1.0 rad/s
d. 5.0 rad/s
e. 12.7 rad/s

Essa pergunta também está no material:

Vibrações mecânicas - unidade 2
1 pág.

Vibrações Mecânicas Universidade PaulistaUniversidade Paulista

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

Para determinar a pulsação do movimento, podemos utilizar a conservação da energia mecânica. Inicialmente, o bloco está em repouso, então toda a energia está armazenada na mola. Quando o bloco é deslocado e solto, a energia potencial elástica da mola é convertida em energia cinética do bloco e energia potencial gravitacional. A energia potencial elástica da mola é dada por: Ee = (1/2)kx² Onde k é a constante de rigidez da mola e x é a deformação da mola. Neste caso, a deformação é igual ao deslocamento inicial a0. A energia potencial gravitacional é dada por: Eg = mgh Onde m é a massa do bloco, g é a aceleração da gravidade e h é a altura do bloco em relação à posição de equilíbrio. A energia cinética do bloco é dada por: Ec = (1/2)mv² Onde v é a velocidade do bloco. Como a energia mecânica é conservada, temos: Ee + Eg = Ec Substituindo as expressões para cada energia, temos: (1/2)kx² + mgh = (1/2)mv² Podemos simplificar a equação dividindo ambos os lados por (1/2)m: kx² + 2gh = v² A velocidade v é igual à pulsação ω multiplicada pelo raio da polia R: v = ωR Substituindo essa relação na equação, temos: kx² + 2gh = (ωR)² Agora podemos resolver a equação para encontrar a pulsação ω. Lembrando que a pulsação ω é igual a 2π vezes a frequência f, podemos encontrar a frequência e, em seguida, a pulsação. Espero ter ajudado!

0
Dislike0

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Responda

SetasNegritoItálicoSublinhadoTachadoCitaçãoCódigoLista numeradaLista com marcadoresSubscritoSobrescritoDiminuir recuoAumentar recuoCor da fonteCor de fundoAlinhamentoLimparInserir linkImagemFórmula

Para escrever sua resposta aqui, entre ou crie uma conta

User badge image

Continue navegando