Ed
há 20 horas
Vamos resolver passo a passo: Dados: - Massa \( m = 50\,g = 0,05\,kg \) - Comprimento do fio \( L = 36\,cm = 0,36\,m \) - Ângulo \( \theta = 10^\circ \) - Aceleração da gravidade \( g = 9,8\,m/s^2 \) --- Passo 1: Calcular a altura \( h \) em que o pêndulo é solto em relação ao ponto mais baixo Usando trigonometria, a altura \( h \) é a diferença entre o comprimento do fio e a projeção do fio na vertical: \[ h = L - L \cos \theta = L (1 - \cos \theta) \] Calculando: \[ h = 0,36 \times (1 - \cos 10^\circ) \] \[ \cos 10^\circ \approx 0,9848 \] \[ h = 0,36 \times (1 - 0,9848) = 0,36 \times 0,0152 = 0,00547\,m \] --- Passo 2: Calcular a energia potencial inicial \( E_p \) \[ E_p = m g h = 0,05 \times 9,8 \times 0,00547 = 0,00268\,J \] --- Passo 3: Calcular a velocidade \( v \) do pêndulo no ponto mais baixo No ponto mais baixo, toda energia potencial virou energia cinética: \[ E_c = E_p = \frac{1}{2} m v^2 \] Isolando \( v \): \[ v = \sqrt{\frac{2 E_p}{m}} = \sqrt{\frac{2 \times 0,00268}{0,05}} = \sqrt{0,1072} = 0,327\,m/s \] --- Resposta final: A velocidade do pêndulo imediatamente antes da colisão é aproximadamente 0,33 m/s.