Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Oscilações, Ondas e Termodinâmica- Ed: 5º - Capítulo 12.Perguntas Conceituais - Ex. 9
A energia mecânica de um sistema bloco-mola não amortecido é constante enquanto a energia cinética se transforma em energia potencial elástica e vice-versa. Para comparar, explique o que acontece com a energia de um oscilador amortecido em relação às energias mecânica, potencial e cinética.
Passo 1
Faaala, cara!! Tranquileba?
Seguinte... De antemão vamos relembrar o que é um oscilados harmônico amortecido. Bom, nada mais é do que um sistema convencional de MHS, mas com força dissipativa. “Opaaaa, você disse dissipativa?” Isso mesmo. “Que dissipam o quê?” Que dissipam a energia do sistema, meu caro.
Com isso pode-se dizer quem em certo tempo essa energia total do sistema é totalmente dissipada e o sistema retorna ao ponto de equilíbrio
Passo 2
E meu jovem, tendo isso em mente vamos analisar o gráfico da energia de um regime com amortecimento. Venha comigo :P
Temos o gráfico onde “A” é energia potencial elástica (verde), “B” é a energia cinética (vermelha) e “C” é energia mecânica do sistema.
Bora comigo analisar esse gráfico?
Bom, primeiro já percebemos que a energia mecânica desse sistema vai para 0, confirmando o que eu nós já tínhamos dito (quela ela se dissipa totalmente). Em segundo, quando a energia cinética é máxima a potencial estática é nula, e assim vice-versa (similar a um sistema de MHS normal).
Passo 3
O x do problema é saber diferenciar quando é a energia cinética ou a potencial. Seguinte, cara... A energia cinética é máxima quando a potencial é nula, ou seja, quando a partícula está passando pelo ponto de equilíbrio. Logo notamos que a energia cinética se máxima depois que há a queda maior da energia mecânica (Veja! A energia cinética se potencializa na metade do percurso)
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)