Exercícios Resolvidos de Energia Cinética + Energia Gravitacional + Energia Elástica
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Conservação de Energia Mecânica
Dois blocos estão ligados por um fio leve que passa por uma roldana de massa desprezível e sem atrito. O bloco de massa está sobre uma superfície lisa sem atrito, preso a uma mola de constante elástica , que por sua vez se prende ao bloco de massa . O sistema é solto, a partir do repouso, com a mola sem qualquer deformação.
a) Faça na figura acima um diagrama das forças atuando nos blocos em algum momento após o sistema ser solto.
b) Através do teorema de trabalho-energia, calcule quanto o sistema se desloca até ficar momentaneamente em repouso novamente.
c) Calcule a velocidade do bloco 2 quando este se deslocou a partir do ponto inicial, quando os blocos estão em repouso.
Passo 1
a)
Como não temos atrito, as únicas forças são a tração, a normal, a força elástica e a força peso.
Passo 2
b)
Por conservação de energia mecânica temos que a variação da energia potencial elástica é igual à variação da energia potencial gravitacional. Como eles estão ligados por uma corda, a distensão da corda e a altura são iguais.
Passo 3
c)
Aplicamos novamente a conservação de energia mecânica, mas agora com energia cinética envolvida já que os blocos não atingiram o repouso ainda.
Resposta
a)
b)
c)