Question

Um bloco B de massa 90 kg desce preso a um fio inextensível a altura de 5 m. O bloco A tem massa de 60 kg e está sob uma superfície sem atrito. Considerando que o bloco B transmite ao bloco A toda sua energia potencial e que no momento em que o bloco B toca ao solo o bloco A está a 3 metros de altura, calcule a velocidade máxima alcançada pelo bloco A. Dado: g = 9,81 m/s².

Answer 1

A velocidade máxima é de aproximadamente 9,4 m/s.

A Energia Potencial Gravitacional de um corpo pode ser calculada pela seguinte expressão -

Epg = mgh

onde,

m = massa em kg

g = gravidade  

h = altura em metros

Calculando a energia potencial gravitacional acumulada por B quando pendurado-

Epg = 90. 9,81. 5

Epg = 4414,5 Joules

Calculando a energia mecânica de A a 3 metros de altura-

Em = Epg + Ec

Em = mgh + mV²/2

Como toda a energia potencial de B é trasmitida para A-

4414,5 = mgh + mV²/2

4414,5 = 60. 9,81. 3 + 60. V²/2

4414,5 = 1765,8 + 30V²

V ≅ 9,4 m/s