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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 13.Exercícios - Ex. 39

Um gato com massa igual a 4,00 kg está preso por arreios a uma mola ideal de massa desprezível e oscila verticalmente em MHS. A amplitude do movimento é 0,050 m. No ponto mais alto do movimento, a mola está na posição natural, ou seja, não está esticada. Calcule a energia potencial elástica da mola (considerando-a igual a zero quando ela não está esticada), a energia cinética do gato, a energia potencial gravitacional do sistema em relação ao ponto mais baixo do movimento e a soma dessas três energias quando o gato está (a) no ponto mais alto do movimento; (b) no ponto mais baixo; (c) no ponto de equilibro.

Passo 1

Olá meus caros colegas, me chamo Yuri e hoje estou incumbido da prazerosa tarefa de resolver essa questão com vocês. Vocês verão que é simples e rápido para resolvermos essa atividade.

A questão nos deu como dados:

m = 4   K g

A = 0.050   m

E temos em nossos conhecimentos as relações:

U e l = 1 2 k x 2

U g r a v = m g y

K = 1 2 m v 2

Passo 2

  1. No ponto mais alto da trajetória, só temos energia potencial gravitacional

    2. U g r a v = m g y

    U g r a v = 4 ∙ 9.81 ∙ 0.05

    U g r a v = 19 . 62   J

  2. Já no ponto mais baixo da trajetória, temos apenas a energia potencial elástica, e como a energia se conserva

    3. U e l = 19.62   J

    Passo 3

  3. No ponto de equilíbrio, a energia é dividia igualmente entre a cinética e a elástica

U e l = 9 . 81   J

K = 9,81   J  

Resposta

  1. 19.62J
  2. 19.62J
  3. U e l = 9.81   J   K = 9.81   J

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