Um dispositivo de lançamento vertical de massas consiste em um...
Um dispositivo de lançamento vertical de massas consiste em um tubo com uma mola sobre a qual são colocados objetos. Após a mola ser comprimida, o sistema massa-mola é liberado. Não há contato entre a massa e a parede do tubo, e a resistência do ar é desprezível.
Na figura I, um objeto de massa m é colocado sobre uma mola de constante elástica k. A mola é então comprimida por uma distância X. Quando o sistema é liberado, o objeto é arremessado verticalmente e atinge uma altura h. Na figura II, um objeto de massa 4m é colocado sobre a mesma mola e esta é comprimida por uma distância 4X. Nesse caso, a altura H atingida pelo objeto, após a liberação do sistema, é
Na figura I, um objeto de massa m é colocado sobre uma mola de constante elástica k. A mola é então comprimida por uma distância X. Quando o sistema é liberado, o objeto é arremessado verticalmente e atinge uma altura h. Na figura II, um objeto de massa 4m é colocado sobre a mesma mola e esta é comprimida por uma distância 4X. Nesse caso, a altura H atingida pelo objeto, após a liberação do sistema, é
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Olá, tudo bem?
Resolução:
Conservação de energiaSabendo que, "a energia armazenada na mola quando comprimida (energia potencial elástica) é igual à armazenada quando o objeto atingir a altura máxima (energia potencial gravitacional)", podemos calcular da seguinte maneira para às duas situações:
Epe=Energia potencial elástica ⇒ [Joule]
K=constante elástica da mola ⇒ [N/m]
x=variação do comprimento ⇒ [m]
Epg=Energia potencial gravitacional ⇒ [Joule]
m=massa ⇒ [kg]
g=aceleração da gravidade ⇒ [m/s²]
h=altura ⇒ [m]
"A altura do objeto na situação" (I)Temos:
![Epe=Epg\dfrac{K.(1x)^2}{2}=1m.g.h](/image/0554/3794/0d060.png)
Isolando ⇒ (h), fica:
![H=dfrac{K.(4x)^2}{4m}\ H=dfrac{16}{4m}\ H=4](/image/0554/3794/e32bf.png)
_____________________________________________
A altura, H atingido pelo objeto, após a liberação do sistema é:Dados:h=1
H=4
Bons estudos!!!
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