1)A figura abaixo apresenta um bloco em um plano inclinado no instante que é abandonado a partir do repouso, deslizando sem atrito até chocar-se com o anteparo, comprimindo a mola. Descreva as transformações de energia até que o repouso seja atingido no contato com anteparo.
2)Determine a velocidade atingida pelo bloco, da questão 1, ao atingir o plano horizontal, sabendo que no início do movimento, no plano inclinado, a altura é 80cm.
3) Sabendo que a massa do Bloco do exercício 1 é 2 kg, determine a máxima compressão da mola. A constante da mola é 200N/m.
Soluções para a tarefa
Explicação:
1) Considerando a horizontal como referência, no momento inicial com o bloco apresenta energia potencial gravitacional, em repouso no topo do plano inclinado. Ao começar a descer, adquire velocidade a energia potencial gravitacional vai se convertendo em energia cinética até atingir o plano horizontal onde a energia total será cinética. Como não há atrito, a energia cinética se conserva e até o momento antes do toque na mola. Ao começar comprimir a mola, a energia cinética vai se convertendo em energia potencial elástica e diminuindo a velocidade até a parada total onde só há energia potencial elástica.
2) Conservação da energia mecânica:
- Energia potencia gravitacional: E1 = mgh
- Energia cinética: E2 = mv²/2
Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s²
mgh = mv²/2
10*0,8 = v²/2
v = 4 m/s
3) Conservação da energia mecânica:
- Energia cinética: E1 = mv²/2
- Energia potencia elástica: E2 = kx²/2
mv²/2 = kx²/2
2*4² = 200*x²
32/200 = x²
x = 0,4 m