Questão de Física

Question

Uma concha de 3,0 kg escorrega sobre uma superfície horizontal sematrito presa a uma das extremidades de uma mola horizontal com constante de500 N/m, cuja outra extremidade é mantida fixa. A concha possui uma energiacinética de 10J ao passar pela posição de equilíbrio ( o ponto em que a forçaelástica é zero). a) Com que taxa a mola está realizando trabalho sobre a conchaquando esta passa pelo equilíbrio? b) Com que taxa a mola esta realizandotrabalho sobre a concha quando a mola esta comprimida em 0,1m e a concha estase afastando da posição de equilíbrio?

Reinaldo da Conceição · Answer

T = 0 Dados da Questão:Letra (A)m = 3,0 kgK = 500 N/mEc = 10JO Trabalho de uma força elástica pode ser calculado por meio da seguinte equação -T = Fe·ΔxOnde,Fe = força elásticaΔX = deformação da molaPelo Princípio da conservação da energia mecânica, como a superfície não apresenta atrito, a energia potencial elástica máxima será igual a energia cinética máxima -Epe(máx) = Ec(máx)Quando a energia cinética for máxima, a energia potencial elástica será zero e a deformação na mola também será nula -ΔX= 0Sendo assim,T = 0 A taxa é dado por P = F x v = -Fv, no qual o sinal negativo se deve ao fato de que F e v apontam em sentidos opostos. Logo a força elástica é dada por:F = kx , substituindo os valores temos:F = (500N/m)(0,10m) = 50N como a energia mecânica é  dada por:E = K+U substituindo temos:10= ﻿mv2+kx2mv^2 + kx^2mv2+kx2﻿  , multiplicando ambos os lados por 2 temos:20 = ﻿mv2+kx2mv^2 + kx^2mv2+kx2﻿ , isolando v temos:﻿V=√(2&(20-(500)(〖0,1)〗^2)/3)﻿ v = 2,3 m/s , com isso temos P = -50 x (2,3) = -115 w ou seja P = -115 w

Questão de Física

Física I

UNIVASF

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