Question

O carrinho da figura abaixo tem massa de 1,0 kg e encontra-se encostado em uma mola de constante elástica 300 N/m, comprimida de 20 cm.



Ao ser liberado, o carrinho sobe a rampa até uma altura máxima de 50 cm. O módulo da quantidade de energia mecânica dissipada no processo, em joules, é:

2,5.
1,0.
3,5.
2,0.

Answer 1

Resposta:

$\sf \displaystyle Dados: \begin{cases} \sf m = 1,0 \: kg \\ \sf k = \: N/m \\ \sf x = 20 \:cm = 0,20 \:m \\ \sf h = 50\:cm = 0,50 \:m \\ \sf g =10\:m/s^2 \\ \sf E_m = \:? \: J \end{cases}$

Solução:

Primeiro determinar a energia potencial elástica pela fórmula:

$\sf \displaystyle E_{\text{pel}} = \dfrac{k\cdot x^2}{2}$

$\sf \displaystyle E_{\text{pel}} = \dfrac{300 \cdot (0,20)^2}{2}$

$\sf \displaystyle E_{\text{pel}} = 150 \cdot 0,04$

$\boldsymbol{ \sf \displaystyle E_{\text{pel}} = 6 \:J }$

Segundo determinar a  energia potencial gravitacional pela fórmula:

$\sf \displaystyle E_{pg} = m\: g\: h$

$\sf \displaystyle E_{pg} = 1 \cdot 10 \cdot 0,50$

$\boldsymbol{ \sf \displaystyle E_{p\:g} = 5 \: J }$

Terceiro determinar a  energia mecânica que é dada pela soma desses dois tipos de energia:

$\sf \displaystyle E_m = E_{\text{pel}} - E_{pg}$

$\sf \displaystyle E_m = 6\:J - 5\:J$

$\boxed{ \boxed { \boldsymbol{ \sf \displaystyle E_m = 1 \:J }}} \quad \gets \mathbf{ Resposta }$

Alternativa correta é o segundo item.

Explicação: