Alguém consegue me ajudar??

Física Ensino Médio Pré-Vestibular Física I

Um cavaleiro com 0,50 kg de massa está ligado à extremidade de um trilho de ar horizontal por uma mola cuja constante k é 30,0 N/m . Inicialmente a mola não está esticada (x=0) e o cavaleiro se move com velocidade igual a 2,50 m/s da esquerda para a direita. a) Ache a distância máxima d que o cavaleiro pode se mover para a direita, supondo que o ar esteja passando no trilho e, portanto, o atrito seja desprezível? b) qual a energia cinética, potencial e a velocidade quando ele está na metade da distância percorrida e x=0.0 m?

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Manoela perguntou há 3 anos

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Professor Marcos F.
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Respondeu há 3 anos

a) Acha-se a distância fazendo conservação de energia. 

E= Epel   ==> Ec = Energia Cinética e Epel = Energia Potencial Elástica

mv2/2 = kx2/2

Corta-se o 2 de cada lado, e agora basta jogar os valores para achar o x:

0,5 x (2,5)= 30x2

Isolando o x e tirando a raiz, temos:

x = 0,32 m

b) Na metade da distância, ou seja, x = 0,16 m, temos:

Epel = 30 x 0,162/2 = 0,384 J

Ec = A energia cinética é a energia cinética inicial menos a energia potencial elástica na metade.

Ec = 0,5 x (2,5)2/2 - 0,384 = 1,18 J 

Para achar a velocidade, basta usar a fórmula da energia cinética e isolar v, tirando a raiz.

1,18 = 0,5 x v2/2

v = raiz(4,72) = 2,17 m/s

 

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