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Enunciado

Física - Alonso e Finn - Mecânica- Ed: 2º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 22

Uma bala de massa M e velocidade v passa através do bulbo de um pêndulo de massa M e emerge dele com velocidade v/2 (Fig. 9.30). O fio que suporta o bulbo tem comprimento t. Qual é o menor valor de v para que o bulbo do pêndulo gire de uma volta completa?

Passo 1

Falaaa galera!!! Vamos entender um pouquinho sobre isso: aqui, neste caso, o limite pedido se cumprirá somente se a energia armazenada pela esfera for somente potencial, ou seja:

E 1 =   2 * l * m * g , para o ponto A.

Da mesma forma, se a bala tiver, então teremos:

E 2 = 1 / 2 m ( v / 2 ) ²

Passo 2

Como temos uma conservação de energia, então a energia total será a soma de ambas:

E t = E 1 + E 2 = 2 l m g + 1 / 2 m ( 1 / 2 v ) ² = 2 l m g + 1 / 8 m v ²

Como a equação da energia cinética é

E = m v ² / 2 , então, unindo ambas as equações:

v = ( 4 * m g l / 3 m )   m / s

Resposta

v = ( 4 * m g l / 3 m )   m / s

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