Question

Energia Mecânica


1) Para erguer um saco de cimento de 50 kg em uma obra usa-se uma roldana. Qual vai ser a energia do
saco, se este foi erguido até a altura de 5 m. Considere a gravidade igual a 10m/s² e desconsidere
qualquer tipo de atrito.
.



2) Em uma mesa de Pinball, o jogador para iniciar a partida puxa uma
alavanca, esta que comprime uma mola, ao ser solta arremessa a
bolinha para esta entrar no jogo e assim que começa e diversão.
Vamos supor que em uma certa maquina deste jogo a mola possui a
constante elástica (k) igual a 150 N/m e que ao ser comprimida reduz
seu tamanho em 5cm. Desconsidere qualquer atrito.
a) Qual a força necessária pela pessoa para comprimir este mola
nestas condições
b) Qual a energia armazenada na mola com esta compressão?


3) Qual a altura se encontra um objeto de massa igual a 7kg, para se ele tenho uma energia potencial
gravitacional igual a 1260J. Caso necessário use g=10m/s²


4) Qual a massa de um objeto , sabendo que o movimento tem energia igual a 100J quando a sua
velocidade igual a 0,6m/s


5) O que é necessário para se medir a energia mecânica de um objeto?


6) Somente objetos em movimento tem energia mecânica? Justifique

Answer 1

A seguir, utilizaremos nossos conhecimentos sobre a dinâmica dos movimentos para descobrir cada valor solicitado.

• Questão 01

A energia potencial gravitacional pode ser calculada a partir do trabalho da força peso. Ou seja:

$\boxed{E_{p_{g}}=m\cdot g \cdot h}$

Adicionando os valores que possuímos:

$E_{p_{g}}=50\cdot 10 \cdot 5$

$E_{p_{g}}=50\cdot 50$

$\boxed{\boxed{E_{p_{g}}=2500\: J}}$

Resposta:

A energia do saco de cimento será de 2500 J.

• Questão 02

Letra A)

A força elástica provocada pela deformação de uma mola pode ser calculada a partir da seguinte fórmula:

$\boxed{F_{el}=k\cdot x}$

Porém, usaremos a deformação nas unidades do SI:

$x=5\: cm = 5\cdot 10^{-2}\: m$

Adicionando os dados que conhecemos:

$F_{el}=150 \cdot 5 \cdot 10^{-2}$

$F_{el}=750\cdot 10^{-2}$

$\boxed{\boxed{F_{el}=7,5\: N}}$

Resposta:

A força vale 7,5 N.

Letra B)

A energia potencial elástica pode ser calculada da seguinte forma:

$\boxed{E_{p_{el}}=\dfrac{k\cdot x^2}{2}}$

Adicionando os dados que conhecemos (nas unidades do SI):

$E_{p_{el}}=\dfrac{150\cdot (5\cdot 10^{-2})^2}{2}$

$E_{p_{el}}=75\cdot 25\cdot 10^{-4}$

$E_{p_{el}}=1875\cdot 10^{-4}$

$\boxed{\boxed{E_{p_{el}}=0,1875\: J}}$

Resposta:

A energia armazenada vale 0,1875 J.

• Questão 03

Utilizando a fórmula da energia potencial gravitacional:

$E_{p_{g}}=m\cdot g\cdot h$

$1260=7\cdot 10\cdot h$

$h=\dfrac{126}{7}$

$\boxed{\boxed{h=18\: m}}$

Resposta:

A altura vale 18 metros.

• Questão 04

A fórmula para calcular a energia cinética de um corpo é a seguinte:

$\boxed{E_c=\dfrac{m\cdot v^2}{2}}$

Adicionando os dados que conhecemos:

$100=\dfrac{m\cdot (0,6)^2}{2}$

$100=\dfrac{m\cdot 0,36}{2}$

$100=m\cdot 0,18$

$m=\dfrac{10000}{18}$

$\boxed{\boxed{m\approx 555,5\: kg}}$

Resposta:

A massa vale aproximadamente 555,5 kg.

• Questão 05

É necessário calcular a energia cinética do corpo (conhecendo sua massa e sua velocidade) e a energia potencial gravitacional dele (conhecendo sua massa, a aceleração da gravidade e a altura do corpo).

Se houver energia potencial elástica, também é importante calculá-la.

A energia mecânica será a soma da energia cinética com as energias potenciais.

• Questão 06

Não, a afirmação é falsa.

Corpos que estão há uma certa altura em relação a um referencial, sob ação de forças gravitacionais, e corpos que estão sob ação da força elástica também possuem energia mecânica, pois possuem energia potencial, e não precisam estar em movimento para isso.

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Definição de energia cinética:

- brainly.com.br/tarefa/20219652

Definição de energia potencial:

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