UFF, Física 1, Prova 1, 2016.1
No sistema mostrado na figura abaixo, dois blocos de massas M=3,00kg e m=1,00kg estão conectados por um cabo inextensível de massa desprezível que passa por uma polia fixa ao teto. O bloco de massa M é solto a partir do repouso desde uma altura inicial h=2,00m, fazendo a polia de massa desprezível girar sem atrito até que o bloco toque o solo. A energia cinética do bloco de massa M imediatamente antes de tocar o solo é:
(A) =39,2 J
(B) =58,8 J
(C) =29,4 J
(D) =19,6 J
(E) = 9,80 J
Passo 1
Vamos aqui aplicar a conservação da energia mecânica.
Inicialmente temos só energia potencial gravitacional de M.
No final, temos energia potencial gravitacional de m, cinética com que M desce e cinética com que m sobe.
Assim, temos:
Igualando as duas:
Substituindo os valores M e m:
Chegamos a:
Passo 2
Agora que achamos a velocidade, podemos achar a energia cinética de M imediatamente antes de tocar no solo:
Resposta
(C) =29,4 J