Um garoto posta-se sobre um muro e, de posse de um estilingue, mira um alvo. Ele apanha uma pedrinha de massa m = 10g, a coloca em seu estilingue e deforma a borracha deste em x=5,0 cm, soltando-a em seguida.
Considera-se que a pedrinha esteja inicialmente em repouso, que a força resultante sobre ela é a da borracha, cuja constante elástica vale K = 100N/m e que a interação borracha/pedrinha dura 1,0 s. Assim, até o instante em que a pedrinha se desencosta da borracha, ela adquire uma aceleração escalar média que vale, em m/s2,
A) 5,0
B) 5,5
C) 6,0
D) 6,5
E) 7,0
Soluções para a tarefa
O estilingue possui uma determinada energia elástica que é convertida em energia cinética no movimento da pedrinha. A energia elástica é Ee=(K.x²)/2, onde Ee é a energia elástica, K é a constante elástica e X é a deformação.
A energia cinética é Ec = (m.V²)/2, onde Ec é a energia cinética, m é a massa do corpo e V é a velocidade.
Igualando ambas:
Ee = Ec
(K.X²)/2 = (m.V²)/2
K.X² = m.V²
V² = (K.X²)/m
V = √(K.X²)/m
V = √100.(0,05)²/0,01
V = 5 m/s
Como a aceleração média é a = ΔV/Δt, temos:
a = 5/1
a = 5 m/s²
A resposta é o item a).
Resposta:
O estilingue possui uma determinada energia elástica que é convertida em energia cinética no movimento da pedrinha. A energia elástica é Ee=(K.x²)/2, onde Ee é a energia elástica, K é a constante elástica e X é a deformação.
A energia cinética é Ec = (m.V²)/2, onde Ec é a energia cinética, m é a massa do corpo e V é a velocidade.
Igualando ambas:
Ee = Ec
(K.X²)/2 = (m.V²)/2
K.X² = m.V²
V² = (K.X²)/m
V = √(K.X²)/m
V = √100.(0,05)²/0,01
V = 5 m/s
Como a aceleração média é a = ΔV/Δt, temos:
a = 5/1
a = 5 m/s²
A resposta é o item a).