Na Fig. 8-58, a polia tem massa desprezível e tanto ela como o plano inclinado não possuem atrito. O bloco tem uma massa de , o bloco tem uma massa de e o ângulo é . Se os blocos são liberados a partir do repouso com o fio que os conecta esticado, qual é a energia cinética total após o bloco ter descido ?
Figura 8-58 Problema 69.
Passo 1
Oi, galerinha! Tudo bom? A grande sacada aqui é perceber que a mesma distância vertical que o bloco desce é a mesma distância que o bloco percorre no plano inclinado.
Logo, a altura que o bloco sobe será
Nós vamos precisar desse dado para aplicar a conservação da energia mecânica e resolver a questão. Bora lá!
Passo 2
Tomemos a energia potencial positiva para cima, temos que a variação da energia potencial do sistema é dada por
Colocando os termos em comum em evidência,
Passo 3
Pela lei da conservação de energia mecânica
Como, o objeto parte do repouso, a energia cinética inicial será zero, .
Para , , , e
Resposta
Logo a energia cinética total é .