Numa fábrica, algumas caixas de 10 kg são abandonadas de uma altura de 4,0 m acima do solo e deslizam sobre uma esteira lisa. Para evitar que elas se danifiquem ao chegar no ponto mais baixo, uma mola de constante elástica k = 2,5x10° N/m é instalada na parede para absorver o impacto. Sabendo-se que a intensidade do campo gravitacional local é de 10 m/s' e que a mola se comprime a um máximo de 30 cm, assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o maior valor de energia potencial gravitacional em relação ao solo quando a caixa se encontra no topo da esteira e a máxima energia potencial elástica armazenada pela mola ao ser Comprimida pela caixa
a) 4001 e 2251
b)225J e 2201
c)200J e 2251
d) 400 1 e 112,51
e) 112,51 e 4001
a) 4001 e 2251
b)225J e 2201
c)200J e 2251
d) 400 1 e 112,51
e) 112,51 e 4001
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Resposta:
Vamos calcular a energia potencial gravitacional e a energia potencial elástica para cada situação.
Energia Potencial Gravitacional:
A energia potencial gravitacional é dada pela fórmula Epg = mgh, onde m é a massa, g é a aceleração da gravidade e h é a altura.
No topo da esteira, a caixa está a 4,0 m do solo. A massa da caixa é de 10 kg e a aceleração da gravidade é de 10 m/s².
Epg = 10 kg * 10 m/s² * 4,0 m = 400 J
Máxima Energia Potencial Elástica:
A energia potencial elástica é dada pela fórmula Epe = (1/2)kx², onde k é a constante elástica da mola e x é a compressão da mola.
A constante elástica k é de 2,5x10^3 N/m e a compressão da mola é de 30 cm, ou seja, 0,30 m.
Epe = (1/2) * 2,5x10^3 N/m * (0,30 m)² = 112,5 J
Portanto, a alternativa correta é a letra e) 112,51 e 4001
espero q tenha ajudado! :)