UERJ, Sem Campus, Física I, Listas de F1 - Profª Fernanda Deus - Lista 5 - Força e Movimento I, Questão 10c
Um bloco começa a subir um plano inclinado sem atrito com velocidade inicial . O ângulo do plano inclinado é
Qual é a velocidade do bloco ao chegar de novo ao ponto de partida?
Passo 1
Olá pessoal, tudo beleza?
Nessa questão temos um bloco que está subindo um plano inclinado. Inicialmente, é dada ao bloco uma velocidade de .
Ele atinge uma altura máxima subindo o plano inclinado, chega no ponto em que sua velocidade é nula, e depois desce novamente até o ponto inicial.
O enunciado nos pergunta com qual velocidade o bloco voltará ao ponto de partida após subir e descer o plano inclinado.
Então gente, podemos tentar resolver esse problema usando as acelerações, o tempo necessário pro bloco voltar à posição inicial, equações horárias da velocidade, mas...isso parece que dá um trabalhinho né?
Então, vamos pensar nesse problema usando conservação da energia, beleza?
Vamo nessa!
Passo 2
Quando o bloco está no início do plano inclinado, considerando que o nível de referência pra energia potencial está justamente nesse ponto, toda a sua energia mecânica é do tipo energia cinética.
Quando o bloco volta para essa posição, como o plano está sem atrito, não há dissipação de energia. Ou seja, a energia mecânica se conserva, e teremos apenas energia cinética novamente. Daí:
Igualando as duas equações:
Logo:
Portanto, a velocidade do bloco ao retornar à posição inicial é a mesma velocidade com que ele partiu:
Prontinho! Curtiram a solução? Responde Aí!