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Enunciado

Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol1 - Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 58a

Considere a arma de brinquedo do Exemplo 7.3. Suponha que a massa do projétil, distância de compressão e constante da mola permaneçam as mesmas dadas ou calculadas no exemplo. No entanto, suponha, ainda, que haja uma força de atrito de módulo 2,00   N atuando sobre o projétil enquanto passa pelo interior do cano. O comprimento vertical do ponto para o final do cano é de 0,600   m . (a) Depois que a mola é comprimida e a arma de brinquedo disparada, que altura o projétil sobe acima do ponto ? (b) Desenhe quatro gráficos de barra de energia para essa situação, análogos àqueles mostrados nas Figuras 7.6c-f

Passo 1

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Letra a:

No Exemplo 7.3 temos:

m = 35.0 g

y A = - 0.120 m

y B = 0

k = 958 N m

O atrito f k = 2.00 N , atua sobre a distância d = 0.600 m . Para o sistema bola-mola-Terra, K i = 0 , U g i = m g y A , U s i = 1 / 2 k x 2 , onde x = y A , K f = 0 , U g f = m g y c ,   e   U s f = 0 .

Δ K + Δ U = - f k d 0 + m g y C - m g y A + 0 - 1 2 k x 2 = - f k d m g y C = m g y A + 1 2 k x 2 - f k d y C = y A + 1 2 k x 2 - f k d m g

= - 0.120 + 1 2 ( 958 N / m ) ( 0.120 m ) 2 - ( 2.00 N ) ( 0.600 m ) 0.035 k g g = 16.5 m

Passo 2

Letra b:

O sistema bola-mola-Terra não é isolado, pois a arma é carregada. Além disso, conforme a bola sobe pelo cano, uma força não conservativa atua dentro do sistema. O sistema é isolado depois que a bola sai do cano.

Resposta

  1. 16.5 m
  2. V e r   g r á f i c o s .

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