UFU-MG) A mola da figura abaixo possui uma constante elástica K = 280 N/m e está inicialmente
comprimida de 10 cm:
Uma bola com massa de 20 g encontra-se encostada na mola no instante em que esta é abandonada.
Considerando g = 10 m/s2 e que todas as superfícies são perfeitamente lisas, determine o valor da
velocidade da bola nos pontos B, C e D;
Respostas
As alternativas corretas serão: a) 10 m/s ; b) 1,8N ; c)10 m/s².
Vamos aos dados/resoluções:
Tendo como base g = 10 m/s², então para o ponto a), acharemos:
Emo = Ema ➔ mv²d / 2 . g . 2 . R = K (Δx)² / 2 ;
20.10^-3 (V²d/2 + 10 . 2 . 1,0) = 280 (0,10)²/2 ;
Já para o Ponto D, teremos como referência:
Fn + P = Fcp ➔ Fn + m.g = m v²d / R ;
Fn = 20.10^-3 (10²/1,0 - 10) (N)
Fn = 1,8N.
Finalizando com a alternativa c) percebemos que como não existe nenhum tipo de atrito, então a força de contrato que o trilho exerce sobre a bola é radial em relação à trajetória e acaba por sendo dirija para o centro em cada instante.
Logo, no ponto C (no que diz respeito a tangencial) é o peso, por isso:
Ft = P ➔ M . at = m . g ➔ at = g
At = 10m/s².
espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)