Um sistema foi criado com um bloco de massa M preso a uma mola de constante elástica ,K a qual descreve um MHS na horizontal com uma amplitude determinada por .A1 No instante em que o bloco passa pela posição de equilíbrio, uma massa denominada M se acopla na posição vertical sobre o bloco de uma pequena altura. Logo, é correto afirmar que a nova amplitude gerada pelo movimento é igual a:
A amplitude de um movimento harmônico simples é determinada pela seguinte fórmula:
A = √(K/m)
onde:
A é a amplitude
K é a constante elástica da mola
m é a massa do bloco
Quando a massa m é acoplada ao bloco, a nova massa do sistema é M+m. A nova amplitude do movimento é então dada pela seguinte fórmula:
A2 = √(K/(M+m))
Comparando as duas fórmulas, podemos ver que a nova amplitude é igual à amplitude original dividida pela raiz quadrada da razão entre a massa original e a massa final do sistema.
No instante em que a massa m é acoplada ao bloco, a energia mecânica do sistema é conservada. A energia mecânica total do sistema é a soma da energia potencial elástica e da energia cinética.
A energia potencial elástica é dada pela seguinte fórmula:
U = 1/2 * k * x^2
onde:
U é a energia potencial elástica
k é a constante elástica da mola
x é a distância entre a posição atual da massa e a posição de equilíbrio
A energia cinética é dada pela seguinte fórmula:
K = 1/2 * m * v^2
onde:
K é a energia cinética
m é a massa do bloco
v é a velocidade da massa
No instante em que a massa m é acoplada ao bloco, a massa do sistema aumenta e, portanto, a energia potencial elástica também aumenta.
Para que a energia mecânica total do sistema seja conservada, a energia cinética do sistema deve diminuir.
Como a energia cinética é proporcional à velocidade, a velocidade da massa diminui. Isso significa que a amplitude do movimento diminui.
A nova amplitude do movimento é igual à amplitude original dividida pela raiz quadrada da razão entre a massa original e a massa final do sistema.
#SPJ1
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wsolucoespredial
está resposta voce disse está no b) A1/√(M/(M+m)) mais de acordo seu resultado esta resposta está no A) qual é a certa a A ou B que é diferente do resultado
Lista de comentários
A resposta correta é (b) A1/√(M/(M+m)).
A amplitude de um movimento harmônico simples é determinada pela seguinte fórmula:
onde:
Quando a massa m é acoplada ao bloco, a nova massa do sistema é M+m. A nova amplitude do movimento é então dada pela seguinte fórmula:
Comparando as duas fórmulas, podemos ver que a nova amplitude é igual à amplitude original dividida pela raiz quadrada da razão entre a massa original e a massa final do sistema.
No instante em que a massa m é acoplada ao bloco, a energia mecânica do sistema é conservada. A energia mecânica total do sistema é a soma da energia potencial elástica e da energia cinética.
A energia potencial elástica é dada pela seguinte fórmula:
onde:
A energia cinética é dada pela seguinte fórmula:
onde:
No instante em que a massa m é acoplada ao bloco, a massa do sistema aumenta e, portanto, a energia potencial elástica também aumenta.
Para que a energia mecânica total do sistema seja conservada, a energia cinética do sistema deve diminuir.
Como a energia cinética é proporcional à velocidade, a velocidade da massa diminui. Isso significa que a amplitude do movimento diminui.
A nova amplitude do movimento é igual à amplitude original dividida pela raiz quadrada da razão entre a massa original e a massa final do sistema.
#SPJ1