Para sua prova, considere:
Um estilingue tem um elástico de
. Suponha que uma criança utilizeo para arremessar uma pedra de 90 g , esticando-o em 30 cm . Determine a velocidade de lançamento da pedra.
Um estilingue tem um elástico de
Passo 1
Então, vamos lá! A gente tem um estilingue com um elástico que tem uma constante elástica de
. Sabendo que
, isso significa que
. Uma criança usa esse estilingue para lançar uma pedra que pesa 90 g, esticando o elástico em 30 cm. Nosso objetivo é descobrir qual a velocidade com que a pedra é lançada.
Passo 2
Primeiro, vamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional (SI) para facilitar os cálculos. A massa da pedra é 90 g, que é igual a 0,09 kg. O alongamento do elástico é 30 cm, ou seja, 0,3 metros.
Passo 3
Agora, vamos lembrar da energia potencial elástica armazenada no elástico quando ele é esticado. A fórmula para a energia potencial elástica (
) é:
onde
é a constante elástica e
é o alongamento.
Passo 4
Substituindo os valores que temos:
Então, a energia potencial armazenada no elástico é de 40,5 Joules.
Passo 5
Essa energia potencial elástica é convertida em energia cinética (
) da pedra no momento do lançamento. A fórmula para a energia cinética é:
onde
é a massa e
é a velocidade que queremos encontrar.
Passo 6
Igualando as energias:
Passo 7
Agora, vamos resolver para
:
Resposta
A velocidade de lançamento da pedra é de 30 metros por segundo.
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