Responde Aí
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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 13.Exercícios - Ex. 59

Um objeto de 1,35 kg é preso a uma mola horizontal com constante de força de 2,5 N/cm. O objeto começa a oscilar puxando-a por 6,0 cm a partir de sua posição de equilíbrio e soltando-a de modo que fique livre para oscilar em uma trilha de ar horizontal sem atrito. Você observa que, depois de oito ciclos, seu deslocamento máximo a partir do equilíbrio é de apenas 3,5 cm. (a) Quanta energia esse sistema perdeu para o amortecimento durante esses oito ciclos? (b) Para onde foi a energia perdida"? Explique fisicamente como o sistema poderia ter perdido energia

Passo 1

  1. Beleza pessoal?! Espero que sim, pois agora iremos dar inicio a mais uma resolução com o padrão de qualidade do Responde Aí. Primeiro passo para descobrir quanto de energia o sistema perdeu é descobrir o quanto de energia o sistema tinha inicialmente.

    2. A energia elástica do sistema é dada por:

    E l = K Δ x 2 2

    = 2.5 6 2 2 = 45   J

    Depois de 8 oito ciclos, a energia máxima que nos resta é de:

    E l = K Δ x 2 2 = 2.5 3.5 2 2 = 15.3125   J

    A energia que perdemos é 45 - 15.3125 = 29.6875   J

    Passo 2

  2. Agora iremos supor para onde foi essa energia que perdemos. A existência de pelo menos uma força não conservativa no sistema mecânico, realizando trabalho, implica uma perda de energia mecânica, portanto a ocorrência de amortecimento. É uma das propriedades mais sensíveis de materiais e estruturas, tanto em escala macro quanto microscópica, sendo extremamente sensível à presença de trincas e micro-trincas.

Resposta

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