Quando um sistema não possui impulso proveniente de forças externas dizemos que o sistema é isolado, ou seja, as forças internas ao sistema são trocadas entre as partes que compõem o sistema obedecendo à terceira lei de Newton, o que significa que a quantidade de movimento total de um sistema isolado permanece sempre constante (teorema da conservação da quantidade de movimento).

Dois carrinhos de massas 200g e 400g são mantidos inicialmente em repouso sobre uma mesa horizontal. Entre os carrinhos há uma mola ideal comprimida de 20cm. À esquerda da mola está o carrinho de menor massa e à direita o de maior massa. Em seguida, o sistema é liberado e os carrinhos movem-se sobre a mesa sem atrito. O carrinho de maior massa, após se liberar da mola, move-se para a direita e atinge uma velocidade de 4,0 m/s.

Determine:

a) a velocidade escalar do carrinho de menor massa, após ele se liberar da mola;

b) a energia potencial elástica armazenada inicialmente na mola; a constante elástica da mola.

Respostas

respondido por: gedelinda

Explicação:

Resposta

Momento linear antes é igual a momento linear depois

Qantes =Qdepois

(Ma+MB)Vs=MbxVb+Ma((-Va)

MA Va=MbxVb

Va= MB/Ma x Vb

Va = 400g/200g=4m/s

Va=8m/s

Epel=Eca +Ecb

Epel=1/2xMa.Va2+1/2xMb.Vb2

Epel=1/2[MaVa^2+MbVb2]

Epel=1/2[0,2x8^2+0,4x4^2]

Epel=9,6J

Epel=1/2xKx^2

K=2xEpel/x^2

K=2x9,6/0,2^2

K=490n/m

respondido por: bryanavs

A velocidade escalar do carrinho e a energia potencial e constante elástica serão de, respectivamente: 8 m/s, 9,6 Joules, 480 N/m - letra a), b) e c).

O que é Energia Mecânica?

A conservação da energia mecânica de um sistema acaba sendo a soma da energia cinética e potencial que os objetos acabam possuindo para constituir o sistema.

Enquanto a energia potencial elástica é "visualizada" quando esticarmos ou comprimirmos uma mola, logo a constante elástica da mesma estará sempre associada a sua rigidez.

Dessa forma, para a alternativa a) veremos que é possível utilizar o Princípio da conservação da quantidade de movimento, então como a quantidade inicial será idêntica a final, teremos:

Q1 - Q2 = 0

m1V1 - m2V2 = 0

0,2V1 - 0,4·4 = 0

0,2V1 = 1,6

V1 = 8 m/s.

Enquanto que para letra b), utilizando o Princípio da Conservação de Energia Mecânica, que será definida como a soma de todas energias que estão envolvendo os carrinhos: