Um molinete está pendurando um peixe de 4,50 kg por meio de um fio de aço com 1,50 m de comprimento e cuja seção reta possui área de 5,0 103 cm2 . A extremidade superior do fio está firmemente presa a um suporte. (a) Calcule o valor da dilatação do fio provocada pelo peixe que está suspenso. O molinete a seguir aplica uma força sobre o peixe, puxando-o lentamente para baixo 0,500 mm de sua posição de equilíbrio inicial. Para esse movimento para baixo, calcule (b) o trabalho realizado pela gravidade; (c) o trabalho realizado pela força ; (d) o trabalho realizado pela força que o fio exerce sobre o peixe; (e) a variação de energia potencial elástica (a energia potencial associada com a tensão de dilatação do fio). Compare as respostas dos itens (d) e (e).

Passo 1

E aiiiiiiiii galera, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questão!!

Letra a:

Temos a fórmula e em seguida, basta resolver:

δ = ϵ l = F l A E = 4.5 g × 1500 200000 × 0.5 = 0.66 m m

Passo 2

Letra b:

O trabalho realizado pela gravidade:

W g = m g δ = 4.5 g × 0.5 = 22 N ⋅ m m

Passo 3

Letra c:

O trabalho realizado pela força:

F = ϵ E A = 0.5 1500 × 200000 × 0.5 = 33 N

Passo 4

Letra d:

O trabalho realizado pelo fio sobre o peixe é:

W fio sobre o peixe   = F δ = 33 × 0.5 = 16.7 N . m m

Passo 5

Letra e:

A variação de energia potencial elástica é:

U = - W fio sobre o peixe   = - 16.7 N , m m

Podemos ver que a resposta da letra d é positiva enquanto que a da letra e é negativa, ou seja, é um par ação e reação.

Resposta

  1. 0.66 m m
  2. 22 N ⋅ m m
  3. 33 N
  4. 16.7 N . m m
  5. - 16.7 N , m m
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