Problemas Resolvidos de Física

Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 1
CAPÍTULO 8 – CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
23. Uma corrente é mantida sobre uma mesa sem atrito, ficando um quarto do seu comprimento
dependurado na borda (veja Fig. 33). O comprimento da corrente é L e sua massa m; que
trabalho é necessário para puxar para o tampo da mesa a parte dependurada?
(Pág. 161)
Solução.
Considerando-se que a força F irá puxar a corrente para a direita com velocidade constante, seu
módulo será sempre igual ao módulo do peso P(y) da parte suspensa da corrente. Como o peso o
peso da parte suspensa da corrente é variável, F também é variável. Seja µ a densidade linear de
massa da corrente:
m
µ=
L
m = µL
A massa da parte suspensa, que depende do comprimento y (coordenada vertical) vale:
m( y ) = µ y
Logo:
F=
P=
m( y=
µ gy
( y)
( y)
)g
Portanto, o trabalho da força F(y) vale:
L/4
W
=
W=
y
F dy ∫
∫=
y0
( y)
m y2
mg L2
g
µ gydy
.
=
=
L 2 0
2 L 16
L/4
0
mgL
32
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Resnick, Halliday, Krane - Física 1 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 8 – Conservação de Energia
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