Em um oscilador massa mola linear a energia potencial está associada ao alongamento ou compressão da mola, enquanto que a energia cinética corresponde a velocidade com que a massa do sistema se movimenta e a energia mecânica do sistema corresponde a soma da energia potencial com a energia cinética. Então considerando um corpo de massa 2 kg, preso a uma mola de constante elástica 2000 N/m, que é deslocado até a posição A, distante 10 cm da sua posição de equilíbrio O em seguida abandonando-se o corpo, e ele passa a oscilar realizando um MHS.
a) Calcule a energia cinética e a energia potencial elástica no ponto A.
b) Calcule a energia mecânica do sistema.
c) Calcule a velocidade do corpo ao passar pelo ponto P, distante 5 cm de O.
Soluções para a tarefa
Resposta:
RESPOSTA:
Ec: energia cinética, também pode ser representada pela letra K (J).
m: massa do corpo (kg)
v: velocidade do corpo (m/s)
Ec=mv²/2
2000=2v²/2
4000=2v²
V²=2000
V=√2000
V=44,72 m/s
Ec=mv²/2
Ec=2*44,72²/2
Ec=2*1999,87/2
Ec=3999,75/2
Ec=1.999,87 J
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K a constante elástica da mola. Sua unidade no sistema internacional (SI) é N/m ( newton por metro ).
X deformação da mola. Indica quanto que a mola foi comprimida ou esticada.
Sua unidade no SI é o m ( metro ).
Epe energia potencial elástica. Sua unidade no SI é J ( joule ).
EPe=K*x²/2
EPe=2000*10²/2
EPe=2000*100/2
EPe= 2000*50
EPe= 100.000 J
b) Calcule a energia mecânica do sistema.
RESPOSTA:
Em=Ec+EPe
Em=1999,87 J+ 100.000 J
Em= 101.999,87 J
Explicação: