Exercícios Resolvidos de Energia Cinética + Energia Gravitacional + Energia Elástica
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Uma mola de constante elástica tem uma de suas extremidades fixas em um ponto e um corpo de massa preso à outra extremidade. A mola tem comprimento de repouso , massa desprezível e pode girar sem atrito em torno do ponto . Em um dado instante [figura (I)] o sistema massa-mola se encontra na posição horizontal com a mola indeformada, sendo, então, liberado a partir do repouso. Ao passar pela posição mostrada na figura (II) sabe-se que a distância do corpo de massa ao ponto é igual a . A aceleração gravitacional no local tem módulo . Assinale a alternativa correta quanto ao módulo da velocidade do corpo na posição da figura (II).
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
Passo 1
Esta questão usa o conceito da conservação da energia mecânica, portanto, considerando o ponto mais baixo da trajetória como o ponto de potencial gravitacional nulo, temos:
Já para o ponto mais baixo da trajetória, temos tanto a energia cinética quanto a energi potencial elástica:
Passo 2
Conservando a energia mecânica:
Se isolarmos , teremos:
O que nos dá como resposta a alternativa (d).
Resposta
Letra (d)