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Física

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18º) Um objeto de massa 400g desce, a partir do repouso no ponto A, por uma rampa, em forma de um quadrante de circunferência de raio R=1,0m. Na base B, choca-se com uma mola de constante elástica k=200N/m. Desprezando a ação de forças dissipativas em todo o movimento e adotado g=10m/s^2, a máxima deformação da mola é de

a) 40cm
b) 20cm
c) 10cm
d) 4,0cm
e) 2,0cm
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Testando o Conhecimento

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver esse problema, podemos utilizar a conservação da energia mecânica. Inicialmente, no ponto A, o objeto possui energia potencial gravitacional e nenhuma energia cinética, já que parte do repouso. Ao chegar no ponto B, toda a energia potencial gravitacional foi convertida em energia cinética e energia potencial elástica da mola. A energia potencial gravitacional no ponto A é dada por mgh, onde m é a massa do objeto, g é a aceleração da gravidade e h é a altura em relação ao ponto de referência. Neste caso, a altura h é igual ao raio da circunferência, ou seja, 1,0m. A energia potencial elástica da mola é dada por (1/2)kx², onde k é a constante elástica da mola e x é a deformação da mola. Igualando as energias no ponto A e no ponto B, podemos encontrar a deformação máxima da mola. Realizando os cálculos, encontramos que a máxima deformação da mola é de 10cm, o que corresponde à alternativa c). Portanto, a resposta correta é: c) 10cm.

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