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
13. Uma haste delgada de comprimento L = 2,13 m e de massa desprezível pode girar em um plano
vertical, apoiada num de seus extremos. A haste é afastada de θ = 35,5o e largada, conforme a
Fig. 28. Qual a velocidade da bola de chumbo presa à extremidade inferior, ao passar pela
posição mais baixa?
(Pág. 160)
Solução.
Considere o seguinte esquema:
θ
Lcosθ
L
A
B
h
vA = 0
m
Ug = 0
vB
A única força que realiza trabalho neste sistema é o peso da massa m. A tensão na corda, que é
radial, é sempre ortogonal aos deslocamentos tangenciais da massa e, portanto, não realiza trabalho.
Logo, a energia mecânica do sistema é conservada:
E A = EB
K A + U gA =K B + U gB
0 + mgh =
1 2
mvB + 0
2
2 g ( L − L cos θ ) =
vB2
vB =
2 gL(1 − cos θ ) = 2, 749135 m/s
vB ≈ 2, 75 m/s
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Resnick, Halliday, Krane - Física 1 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 8 – Conservação de Energia
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Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
A expressão literal da resposta indica que se 1 − cos θ = 0 implica em vB = 0. Isso ocorre quando
cos θ = 1 ou θ = 0o.
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Resnick, Halliday, Krane - Física 1 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 8 – Conservação de Energia
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