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Desprezando todas as formas de atrito responda:?

Na figura abaixo temos uma mola de k = 600N/m deformada 1m por um bloco de 10kg, quando a mola é solta ela imprime uma velocidade ao bloco tal que ele sobe o morro e para na plataforma P1. Desprezando todas as formas de atrito responda:

a) Se você quiser que o bloco chegue à plataforma P2 cuja altura h2 é de 6m, qual deve ser a deformação da mola? b) Qual deve ser a deformação da mola para levar o corpo até a altura h2 de 6m, sabendo que durante o percurso ocorrerá uma perda de 20% da energia, devido ao atrito?

💡 1 Resposta

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Ricardo Proba

Aceleração da gravidade g = 10 m/s^2.

a)

Desprezando o atrito, pode-se adotar a Lei de Conservação de Energia.

Quando o bloco está em repouso no ponto P2, ele possui apenas energia potencial gravitacional Eg, cujo valor é:

-> Eg = m*g*h2

-> Eg = 10*10*6

-> Eg = 600 J

Pela Lei de Conservação de Energia, essa energia de 600 J é a energia que o bloco deve armazenar durante a deformação da mola. Sabendo que a energia potencial elástica é igual a Ee = kx^2/2 (sendo x a deformação da mola), o valor de x é:

-> Ee = Eg

-> kx^2/2 = 600

-> 600x^2/2 = 600

-> x^2/2 = 1

-> x^2 = 2

-> x = √2

-> x = 1,414 m

b)

Uma vez que 20% da energia potencial elástica será perdida no percurso devido ao atrito, o valor de Eg deve ser 80% do valor de Ee' para que o bloco realize o mesmo percurso de antes. Portanto, tem-se a seguinte equação:

-> 0,8Ee' = Eg

Substituindo os termos, o valor de x' é:

-> 0,8Ee' = Eg

-> 0,8kx'^2/2 = 600

-> 0,8*600x'^2/2 = 600

-> 0,8x'^2/2 = 1

-> x'^2 = 2/0,8

-> x' = √2,5

-> x' = 1,581 m

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