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Um carrinho situado no ponto A, parte do repouso e alcança o ponto B.
a) Calcule a velocidade do carrinho em B, sabendo que 50% de sua energia mecânica inicial é dissipada pelo atrito no trajeto.
b)Qual foi o trabalho do atrito entre A e B?
No ponto A, a altura é de 4m e no ponto B é de 1,5m.
Soluções para a tarefa
E=1.10.4
Einicial=40J
em b ele tem energia cinetica e potencial
mas a energia total em A, foi dissipada em 50% ou seja...
perdeu 50% de 40J pelo atrito, logo os 20 J restantes se transformaram em potencial e cinetica
em B ele tem potencial tal que
Ep=mgh'
Ep=1.10.1,5
Ep=15J
Como energia mecaninca restante(20J) = a energia potencial + energia cinetica, temos que:
20=15 +Ec
Ec=5J
so que a energia cinetica e dada por Ec=(mv^2)/2
(mv^2)/2=5
(mv^2)=10
massa=1kg
v^2=10
V=raiz quadrada de 10 m/s
Como o trabalho e uma quantidade de energia e a força de atrito e dissipativa...
o trabalho do atrito e a perda de energia que ele gerou no sistema (como perdeu e negativo)= -20J
a) A velocidade do carrinho em B equivale a 3,16 m/s
b) O trabalho do atrito entre A e B foi de 20 Joules.
Pelo Princípio da Conservação da Energia Mecânica, a energia mecânica inicial será equivalente à energia mecânica final somada ao trabalho realizado pelas forças dissipativas.
Em inicial = Em final + TFat
A questão nos informa que 50% da energia mecânica inicial foi dissipada pela força de atrito e sabemos que no ponto mais alto a energia mecânica equivale à energia potencial gravitacional, já que o carrinho partiu do repouso.
Calculando o trabalho da força de atrito-
TFat = 50%. Em inicial
TFat = 50/100. mgh
TFat = 0,5. mgh
Tfat = 0,5. 1. 10. 4
TFat = 20 Joules
Calculando a velocidade do carrinho em B-
Em inicial = Em final + TFat
mgh = mgh2 + mV²/2 + 20
1. 10. 4 = 1. 10. 1,5 + 1. V²/2 + 20
40 = 15 + V²/2 + 20
V²/2 = 5
V² = 10
V = 3,16 m/s
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