Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 44
Para o elevador do Exemplo 7.11 ( Seção 7.3 ) . qual é a
energia potencial armazenada na mola quando o elevador está no
ponto 2 indicado na Figura 7.13? b ) Ache a altura máxima que o
elevador sobe a partir do ponto 2 antes que ele volte a descer .
c ) Quando o elevador desliza de volta para baixo , qual é sua
velocidade no momento em que ele atinge a mola? d ) Quando o
elevador comprime a mola pela segunda vez , qual é a energia
máxima armazenada na mola e qual é a força que a mola exerce
sobre o elevador ?
Passo 1
Beleza pessoal?! Espero que esteja tudo bem com meu os herdeiros de Newton. Vamos dar início a mais uma resolução com o padrão de qualidade do Responde aí, então pegue seu lápis, caderno e café e vamos nessa!!!
Vamos lidar com o elevador sobre esta tarefa. Na primeira parte vamos calcular a energia potencial do elevador, depois vamos calcular a velocidade do elevador, a altura que ele sobe, etc.
Passo 2
a) Depois que um elevador de massa 2000kg cai de uma certa altura na mola, ele a comprime em 3 metros, vamos calcular a energia potencial do elevador na mola:
b) Após a compressão da mola, o elevador volta a uma certa altura. Ao fazer isso, ele é parado pela força de atrito e pela força gravitacional. Encontraremos a altura que atinge a partir da lei de conservação de energia.
K1 representa a energia cinética no tempo 1, U1 representa a energia potencial no tempo 1 enquanto W representa o trabalho realizado por uma força externa ou força de atrito. K2 representa a energia cinética no tempo 2, U2 representa a energia potencial no tempo 2.
Passo 3
c) Imediatamente antes de atingir a mola, a velocidade do elevador é:
d) Quando o elevador comprime a mola pela segunda vez, a energia máxima armazenada na mola é: Sabemos pela lei da conservação da energia que a energia cinética do elevador imediatamente antes da colisão foi convertida em energia potencial elástica , energia gravitacional e energia térmica relacionada ao trabalho da força de atrito.
A energia máxima armazenada na mola é:
A força que a mola exerce sobre o elevador é a força elástica: