Um bloco de massa m=1kg cai, a partir do repouso, dentro de um recipiente cheio de gelatina. Sabendo-se que a altura do bloco em relação à superfície da gelatina é de h=0,2m e que o bloco pára completamente após atingir uma profundidade de y=0,4m dentro da gelatina, determine o módulo da aceleração total sofrida pelo bloco durante a freagem em m/s.s, tomando como aceleração da gravidade g=10m/s.s
Soluções para a tarefa
Primeiramente precisamos saber qual é a velocidade que o bloco irá afundar na gelatina.
Para isso, percebemos que o bloco é abandonado do repouso de uma certa altura até a gelatina. Em outras palavras, ele inicialmente tem energia potencial gravitacional armazenada e com o tempo essa energia, ao passo que o corpo cai, será transformada em energia cinética, fazendo conservar a energia Mecânica.
Em outras palavras:
Ep(a) = Ec(b) (onde A é o ponto onde o corpo é abandonado e B é a superfície da gelatina)
mgh = mv²/2 (cancelamos a massa dos dois lados)
v² = 2gh
v² = 2 . 10 . 0,2
v² = 4
v = 2 m/s
Então o bloco atingirá a superfície com uma velocidade inicial 2 m/s e irá frear quando atingir 0,4 m da gelatina. Portanto, velocidade final é zero. Para achar a aceleração, como não temos uma relação com o tempo, podemos aplicar a fórmula de Torricelli:
v² = Vo² + 2aH
0 = 2² + 2a.0,4
- 4 = 0,8 a
a = - 5m/s²
A aceleração negativa implica no movimento ser retardado.
Espero ter te ajudado. Bons estudos!
Beijos :*