Exercícios Resolvidos de Energia Cinética + Energia Gravitacional + Energia Elástica
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UFRJ – Física 1 – 2020.2 – P1 – M. Escolha
Uma pessoa mantém um bloco de massa em repouso preso a uma mola ideal de constante elástica , comprimida de uma distância medida a partir de sua posição de equilíbrio (figura à esquerda). A massa é solta, sobe e decola da mola, atingindo a altura (definida a partir da posição inicial da massa) com a velocidade (figura direita).
Considere e calcule .
Escolha uma:
Nenhuma das outras alternativas está correta.
Passo 1
Vem comigo que essa a gente resolve juntos!
O segredo dessa questão é usar a conservação de energia ao nosso favor.
Se considerarmos a posição inicial do bloco como nosso zero de energia potencial gravitacional, nós só teremos energia potencial elástica nesse momento, nem energia cinética vamos ter, já que o bloco está parado, então a energia inicial é dada por:
Agora no instante que ela tinge uma altura de a partir do ponto de equilíbrio, não teremos mais energia potencial elástica, mas teremos a gravitacional e a cinética, já que o bloco tem velocidade, assim a energia final é dada por:
Então temos que:
Vamos as contas!
Passo 2
Vamos isolar na equação que chegamos, temos:
Substituindo com os valores que temos, ficamos com:
Temos que:
Logo a alternativa correta é a letra .