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8. Um bloco de massa 1,5 kg desloca-se sobre um plano horizontal liso e atinge uma mola, deformando-a de 0,4m. A constante elástica da mola é 6 N/m. Qual é, em m/s, a velocidade com que o bloco atinge a mola?

A 0,4
B 0,6
C 0,8
D 1,0
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Desafios Para o Conhecimento

ano passado

Respostas

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há 4 meses

Para resolver essa questão, podemos usar o princípio da conservação de energia. A energia cinética do bloco ao atingir a mola é convertida em energia potencial elástica da mola. A energia potencial elástica (Epe) armazenada na mola é dada pela fórmula: \[ Epe = \frac{1}{2} k x^2 \] onde: - \( k \) é a constante elástica da mola (6 N/m), - \( x \) é a deformação da mola (0,4 m). Substituindo os valores: \[ Epe = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot (0,4)^2 \] \[ Epe = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 0,16 \] \[ Epe = 0,48 \, \text{J} \] Agora, a energia cinética (Ec) do bloco é dada por: \[ Ec = \frac{1}{2} m v^2 \] onde: - \( m \) é a massa do bloco (1,5 kg), - \( v \) é a velocidade que queremos encontrar. Igualando a energia cinética à energia potencial elástica: \[ \frac{1}{2} m v^2 = Epe \] \[ \frac{1}{2} \cdot 1,5 \cdot v^2 = 0,48 \] Multiplicando ambos os lados por 2: \[ 1,5 v^2 = 0,96 \] Dividindo ambos os lados por 1,5: \[ v^2 = \frac{0,96}{1,5} \] \[ v^2 = 0,64 \] Agora, tirando a raiz quadrada: \[ v = \sqrt{0,64} \] \[ v = 0,8 \, \text{m/s} \] Portanto, a velocidade com que o bloco atinge a mola é: C 0,8

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ano passado

Para resolver essa questão, podemos utilizar a conservação da energia mecânica. Inicialmente, o bloco possui energia cinética devido ao seu movimento, que é transferida para a energia potencial elástica da mola quando esta é comprimida. A energia cinética inicial do bloco é igual à energia potencial elástica máxima da mola, ou seja: \[\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}kx^2\] Onde: m = massa do bloco = 1,5 kg v = velocidade do bloco k = constante elástica da mola = 6 N/m x = deformação da mola = 0,4 m Substituindo os valores na equação, temos: \[\frac{1}{2} \times 1,5 \times v^2 = \frac{1}{2} \times 6 \times (0,4)^2\] \[0,75v^2 = 0,48\] \[v^2 = \frac{0,48}{0,75}\] \[v^2 = 0,64\] \[v = \sqrt{0,64}\] \[v = 0,8 m/s\] Portanto, a velocidade com que o bloco atinge a mola é de 0,8 m/s. Assim, a alternativa correta é: C) 0,8.

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