Enunciado
Física - Alonso e Finn - Mecânica- Ed: 2º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 40
Suponha que as duas partículas do problema precedente sejam ligadas por uma mola elástica, de constante igual a 2 x 10-3 N . m1, que não está inicialmente esticada. (a) Como isso afetará o movimento do CM do sistema? (b) Qual será a energia interna total do sistema? 81a permanecerá constante? (c) Depois de certo tempo, a mola estará comprimida de 4 cm. Procure as energias internas cinética e potencial das partículas. (d) Determine os módulos das velocidades relativamente ao CM (você poderá determinar também suas direções·))_ Determine, ainda, (e) o módulo da velocidade relativa das partículas, (f) o momento angular cio sistema relativamente a O e ao CM.
Passo 1
Falaa galera, tudo bem??
Vamos pensar inicialmente em a. Como as forças do sistema têm magnitudes iguais e direções contrárias, então podemos dizer que não afetará o movimento do centro de massa.
Além disso, como as forças são conservativas, em b, podemos dizer que:
Toda essa energia interna permanecerá constante, já que se trata de forças conservativas, além da independência do sistema em questão.
Passo 2
Na letra c, temos que x=4 cm, logo, x=0,04 m. Logo, a energia potencial interna será:
Quando t=0, já vimos que a energia cinética do centro de massa é de 15,6 J e a potencial, é 0.
Logo, temos que:
Passo 3
Na letra d, podemos reutilizar os valores do problema 9.38, substituindo Ek,cm=15,6. Logo, temos:
Para v2:
Passo 4
Na letra e, temos que, assim como no exercício 9.9:
Por fim, na letra f, temos que, assim como nas equações 9.23 e 9.24,
Resposta
- Não afetará.
- ;