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Um bloco de massa m é lançado com velocidade horizontal v em um plano inclinado de ângulo θ em relação à horizontal. O bloco se move para cima do plano inclinado e para a esquerda até atingir uma altura máxima h acima do ponto de lançamento. Nesse ponto, a velocidade do bloco é completamente vertical, com módulo igual a v/2.
Qual é o trabalho realizado pela força resultante sobre o bloco durante todo o movimento?
W = mgh - (3/8)mv²
W = mgh + (1/4)mv²
W = mgh.
W = 2mgh.
W = 0.
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Estudo Através de Questões

há 7 meses

Respostas

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há 7 meses

Para resolver essa questão, precisamos considerar as forças que atuam no bloco e a energia envolvida no movimento. 1. Energia potencial: Quando o bloco atinge a altura máxima \( h \), ele ganha energia potencial gravitacional, que é dada por \( mgh \). 2. Energia cinética: No início, o bloco tem uma energia cinética inicial \( \frac{1}{2}mv^2 \). Quando o bloco atinge a altura máxima, sua velocidade é \( \frac{v}{2} \), então a energia cinética nesse ponto é \( \frac{1}{2}m\left(\frac{v}{2}\right)^2 = \frac{1}{8}mv^2 \). 3. Trabalho realizado: O trabalho total realizado pela força resultante é a variação da energia mecânica do bloco. Assim, podemos calcular: \[ W = \text{Energia potencial final} + \text{Energia cinética final} - \text{Energia cinética inicial} \] Substituindo os valores: \[ W = mgh + \frac{1}{8}mv^2 - \frac{1}{2}mv^2 \] Simplificando: \[ W = mgh + \frac{1}{8}mv^2 - \frac{4}{8}mv^2 \] \[ W = mgh - \frac{3}{8}mv^2 \] Portanto, a resposta correta é: W = mgh - (3/8)mv².

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