Energia do bloco

Física Velocidade Energia EsSA

Poderia me explicar por favor como resolver essa questão  de física  não  consegui resolver .

Desculpe não  consegui o  anexar a imagem .

Um bloco de massa de 5 kg, deslizando sobre uma mesa horizontal, com coeficientes de atrito cinético e estático 0,5 e 0,6, respectivamente, e uma mola constante  K=250 N/m, inicialmente na posição relaxada . O bloco atinge a mola com velocidade de 1 m/s.

a) Qual é  a deformcão máxima da mola?

b) Que acontece depois que a mola atinge sua deformacao máxima?

c) Que fração da energia inicial é dissipada pelo atrito nesse processo?

 

Foto de Jefersson A.
Jefersson perguntou há 4 anos

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Professor Gustavo H.
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Respondeu há 4 anos

 

a) A Energia Cinética antes de chegar à mola é calculada assim:

Ec = 1/2 . 5 . 1^2= 2,5 J   obs:^=elevado

Trabalho da força de atrito durante a compressão da mola:

W = Fat . x

W = µc mg x = 0,5 . 5 . 9,8x = 24,5x

Ep elástica máxima 2,5 J – 24,5x = 1/2kx^2      obs:k=250

2,5J – 24,5x =  1/2 . 250x^2 

2,5-24,5x=125x^2

x^2=(2,5-24,5x)/125

x^2 + 0,196x – 0,02 = 0

x =  0,075 m ou 7,5 cm

b)Depois que a mola atinge sua deformação máxima o bloco permanece parado já que a força de atrito estático é maior que a força elástica da mola quando há a deformação máxima.

Fel = Kx     OBS:Fel=Força elática   Fae=Força de atrito estático

Fel = 250 x 0,075

Fel = 18,8 N

Fae= 0,6 x 5 x 9,8 =29,4N  

c) Para se calcular a energia dissipada usa-se trabalho fat/energia cinetica = m.g.µc.x/mv^2/2=2.9,8.0,5.0,074/1^2=72,5%

 

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