Lição de casa da aula: Energia Elástica Potencial e Conservação de Energia Matemática

Nesta atividade, nós vamos praticar a resolver problemas que incluem cordas elásticas e molas utilizando o princípio trabalho-energia e o princípio de conservação de energia.

Questão 1

Determine a energia potencial elástica armazenada em uma mola elástica de comprimento natural 5 m e um módulo de elasticidade 13,4 N, que foi comprimida para um comprimento de 4 m.

Questão 2

Uma longa mola é formada pela junção de uma mola leve de comprimento natural 3,9 m e módulo de elasticidade 18,2 N com outra mola leve de comprimento natural 2,8 m e módulo de elasticidade 19,6 N. Encontre a tensão na mola combinada quando ela é esticada até um comprimento de 8,5 m.

Questão 3

Numa superfície horizontal, uma corda elástica com comprimento natural de 1,2 m e módulo de elasticidade de 9 N está fixa num ponto 𝐴 nessa superfície. Na sua outra extremidade, uma bola de massa 2,7 kg é presa. Se a bola foi mantida no ponto 𝐴 e depois lançada horizontalmente com uma velocidade de 2,2 m/s, qual é a distância que percorre antes de alcançar o repouso?

Questão 4

Uma extremidade de uma mola elástica leve de comprimento natural 3,5 m e módulo de elasticidade 24,5 N está ligada a um ponto fixo, 𝐴, enquanto a outra extremidade está ligada a uma partícula de massa 1,9 kg. A partícula é mantida em um ponto 𝐵, que está 2,2 m verticalmente abaixo de 𝐴. A que distância a partícula cai antes de parar se for projetada verticalmente para baixo a partir de 𝐵 com uma velocidade de 0,7 m/s? Considere a aceleração devida à gravidade 9,8 m/s2, e dê sua resposta correta para duas casas decimais.

Questão 5

Uma partícula de massa 3,7 kg está presa a uma corda elástica de comprimento natural 1,7 m e módulo de elasticidade 291,1 N. A outra extremidade da corda está presa a um ponto fixo 𝑂. Considerando 𝑔=9,8/ms, determine a velocidade máxima da partícula quando esta foi libertada do repouso em 𝑂. Arredonda a resposta com duas casas decimais.

Questão 6

Uma extremidade de uma corda elástica com comprimento natural 1,6 m e módulo de elasticidade 14 N está fixa a um ponto 𝑂 no topo de uma mesa. Uma bola de massa 2 kg está presa à outra extremidade da corda. A bola é mantida a 0,7 m acima de 𝑂 tal que a corda está na vertical e, em seguida, é largada. Considerando 𝑔=9,8/ms, determine o módulo e o sentido da aceleração que a bola experimenta imediatamente após ser largada. Apresente o módulo em metros por segundo quadrado, arredondada a duas casas decimais.

  • A4,94 m/s2, para cima
  • B13,74 m/s2, para baixo
  • C2,94 m/s2, para baixo
  • D6,74 m/s2, para cima
  • E5,86 m/s2, para cima

Esta lição inclui 90 variações de perguntas adicionais para assinantes.

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