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, compRi-mindo-A em 0,220 m. Ensidere todas surecficier com Atrito despreziver.
e) Qual a distancia percorrida ao longo do plants incrinado? Considere
.
e) Qual a distancia percorrida ao longo do plants incrinado? Considere
Passo 1
Beleza, vamos entender o que está acontecendo aqui! Temos um corpo de 2 kg que está sendo empurrado contra uma mola com constante de força
, comprimindo-a em 0,220 m. A gente quer descobrir qual a distância que esse corpo vai percorrer ao longo de um plano inclinado quando a mola libera essa energia. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de energia potencial elástica da mola e transformar isso em energia potencial gravitacional conforme o corpo sobe o plano inclinado. Vamos lá passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a energia armazenada na mola quando ela está comprimida. A energia potencial elástica da mola é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a constante da mola -
é a compressão da mola
Vamos substituir os valores:
Calculando isso:
Então, a energia armazenada na mola é de 9,68 joules.
Passo 3
Agora, vamos considerar que toda essa energia da mola será convertida em energia potencial gravitacional quando o corpo subir o plano inclinado. A energia potencial gravitacional é dada por:
Onde:
-
é a massa do corpo -
é a aceleração da gravidade -
é a altura que o corpo vai alcançar
Como o corpo está subindo um plano inclinado, a altura
está relacionada com a distância
percorrida ao longo do plano e o ângulo
do inclinado:
Substituindo na equação de
:
Passo 4
Igualando a energia da mola à energia potencial gravitacional:
Agora, precisamos expressar
em termos de
:
Resposta
A distância percorrida pelo corpo ao longo do plano inclinado é de
, onde
é o ângulo do plano inclinado.
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.
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(e) ( ) O momento angular, ou seja, a quantidade de movimento angular de uma partícula de massa
Calcule em termos dos dados e da aceleração da gravidade,
:
(b) o módulo da força de atrito da rampa sobre o cilindro. O atrito é estático (rola sem deslizar), mas não está em seu valor máximo e o coeficiente de atrito não é fornecido.
(b) o módulo da força de atrito da rampa sobre o cilindro. O atrito é estático (rola sem deslizar), mas não está em seu valor máximo e o coeficiente de atrito não é fornecido.