Question

Um bloco de 2 kg é empurrado contra uma mola de massa desprezível e constante k = 400 N/m, comprimindo a mola até uma distância igual a 0,220 m. Quando o bloco é libertado, ele se move ao longo de uma superfície horizontal sem atrito e sobe um plano inclinado de 37º.

a) Qual a velocidade do bloco enquanto ele desliza ao longo da superfície horizontal depois de abandonar a mola?
b) Qual a distância máxima que ele atinge ao subir o plano inclinado até parar antes de voltar para a base do plano?

Answer 1

Resposta:

Explicação:

Quando o bloco está na mola comprimida ele possui energia potencial elastica, que ao ser abandonada esta energia será convertida totalmente em energia cinética pelo principio da conservação de energia

Potencial elastica= kx^2/2

Potencial cinetica= mv^2/2

400x0,22^2/2=2v^2/2

200x0,22^2=v^2

v=3,11m/s

b) Seno de 37 graus = 0,6

Pelo principio de conservação de energia, a energia cinetica do bloco sera convertida totalmente em potencial gravitacional quando este atingir a altura maxima.

Potencial gravitacional =mgh

3,11^2x2/2=2x10xh

9,67=20h

h=0,48m

A distancia maxima e igual a hipotenusa do triangulo obtido formado pelo chão e a altura que o bloco atingiu onde esta sera o cateto oposto

sen0= cateto oposto/hipotenusa

0,6=0,48/h

h=0,8m que é igual a distancia