Um carrinho de massa 2kg cai de altura h e descreve a trajetória. O raio da curva é de 16m e a aceleração da gravidade g=10m/s². Determine o menor valor de h para que ocorra o 'looping'. Despreze atritos e resistência do ar.
Soluções para a tarefa
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mgHmín=mv^2/2+mgh
2.10.Hmín=2.Rg/2+2.10.2R
20.2.Hmín=2.10.16+2.2.10.2.16
40Hmín=20.16+80.16
40Hmín=320+1280
40Hmín=1600
[Hmín=40m] ou Hmín=2,5.R
Hmín=2,5.16
[Hmín=40m.]
2.10.Hmín=2.Rg/2+2.10.2R
20.2.Hmín=2.10.16+2.2.10.2.16
40Hmín=20.16+80.16
40Hmín=320+1280
40Hmín=1600
[Hmín=40m] ou Hmín=2,5.R
Hmín=2,5.16
[Hmín=40m.]
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Olá,
Supondo que não há perdas de energia teremos que a velocidade no topo do loop, será resultado da conversão da energia potencial gravitacional em cinética.
O ponto crítico do loop será o ponto mais alto. Ali teremos que a força normal será 0, e teremos apenas a força peso e a centrípeta agindo no carro.
Logo teremos:
Logo essa é nossa velocidade no ponto crítico.
Teremos que a energia total do carro nesse ponto será a energia cinética que possui devido sua velocidade somada a sua energia potencial devido a sua altura no ponto crítico 2R. Vejamos:
Somando essa duas energia, como não há perdas, teremos a quantidade de energia inicial, que se resulta em apenas energia potencial gravitacional, vejamos:
Resposta: 40 m/s
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