A figura abaixo representa uma esfera liberada do alto de uma rampa, que passa pelos pontos A, B, C, D e E Os diaglamas abaixo da rampa relacionam os valores das energias cinética (Es) e potencial (ED) durante a descida, para os pontos citados, em duas situações distintas, como atrito e sem atrito. Despraze a resistência do ar. Qual diagrama representa a situação com atrito e qual representa a situação sem atrito? Justifique, relatando como estão variando as energias cinética, potencial e mecânica em a cada caso e apontando semelhanças e diferenças.
Soluções para a tarefa
Resposta:
A representa sem atrito e a B representa com atrito
Explicação:
Nesse caso a energia mecânica é igual a energia cinética mais a energia potencial, mais perdas por atrito.
No diagrama A em que o atrito é desprezado, vemos que antes de iniciar o movimento só há energia potencial, e ao longo que a esfera desce pela rampa, essa energia potencial é transformada em energia cinética devido ao movimento, até chegar ao solo onde toda energia potencial se tornou cinética. Então podemos dizer que ao desconsiderar o atrito, a energia potencial inicial vai ser igual a energia cinética final.
Já no diagrama B onde considera-se o atrito, inicialmente toda a energia é potencial assim como no diagrama A, mas ao longo da descida da esfera, nem toda energia se transforma em energia cinética, uma certa quantidade de energia é perdida com o atrito, reduzindo a velocidade de descida da esfera, e portanto reduzindo sua energia cinética. Então no diagrama B a energia potencial inicial é igual a energia cinética final mais a energia de atrito.