UERJ, Sem Campus, Física I, Provas de Física 1 - UERJ - Primeira Prova, Questão 12c
12. Uma bolinha de massa amarrada a um fio de comprimento é largada na posição vista na figura abaixo. Calcule:
c) O módulo da velocidade da bolinha no ponto .
Passo 1
Fala aí!! Bem-vindo! Está um pouco complicada essa questão? Não se preocupe vou fazer o máximo pra te ajudar. 😉👍
Nessa questão temos uma bolinha de massa que está amarrada por uma corda de comprimento e é solta com velocidade inicial .
Com isso queremos saber qual é a velocidade que a bolinha atinge ao passar pelo ponto .
E aí, como fazemos isso? 😐
Nesse caso, podemos usar a lei de conservação de energia para descobrir a energia mecânica da bolinha no momento em que ela é solta.
Nesse instante a bolinha possui apenas energia potencial já que a velocidade é , já no momento em que a bolinha passa pelo ponto , parte da energia potencial foi convertida em energia cinética.
A partir daí podemos começar nosso problema. Bora lá 😉
Passo 2
Inicialmente, a bolinha possui apenas energia potencial gravitacional, ou seja
Onde no caso, é o comprimento da corda
Já no ponto , parte da energia inicial foi convertida em energia cinética dada por
E como o ponto possui uma altura com relação ao ponto mais baixo da trajetória nesse ponto a bolinha ainda possui uma energia potencial gravitacional.
Em que será dado por em
Pela lei dos cossenos, podemos dizer que
Portanto a energia potencial no ponto é dada por
Tranquilo até aqui? 😊
Passo 3
Pela lei da conservação de energia, a energia inicial do sistema é igual a energia do sistema quando a bolinha está no ponto
Ou seja,
Isolando ...
É isso! Essa resolução te ajudou? Responde Aí! ✌
