Componente curricular



Baixar 3.97 Mb.
Página203/438
Encontro29.10.2019
Tamanho3.97 Mb.
1   ...   199   200   201   202   203   204   205   206   ...   438
NÃO ESCREVA NO LIVRO

- O carrinho representado na figura é abandonado do repouso do ponto A. Se o sistema não é conservativo, o carro atingirá o ponto B?

CRÉDITO DAS ILUSTRAÇÕES: Editoria de Arte

Resposta: Durante o deslocamento do carrinho há atrito entre as suas rodas e a superfície do caminho. Assim, a força de atrito realiza trabalho negativo durante o percurso e faz diminuir a energia mecânica do carrinho. Portanto, este nunca atingirá o ponto B.

Fim do complemento.

197

Colisões

LEGENDA: Em qualquer colisão, há conservação da quantidade de movimento.

CRÉDITO: David Leah/Stone/Getty Images

A colisão entre corpos é descrita como um evento praticamente isolado no qual os corpos participantes interagem durante um intervalo de tempo muito pequeno.

Mesmo sujeitos a ações de forças externas, os corpos que realizam uma colisão podem ser considerados integrantes de um sistema isolado, em razão do pequeno intervalo de tempo no qual ocorre a colisão, fato que leva ao desprezo dos impulsos das forças externas. Assim, por ser o conjunto de corpos, em uma colisão, um sistema isolado, para esse podemos garantir a conservação da quantidade de movimento, Qinicial = Qfinal.

No entanto, nada se pode garantir sobre a conservação da energia cinética do conjunto de corpos. As colisões nas quais há a manutenção da energia cinética total são chamadas de colisões elásticas, Ecinicial = Ecfinal. Quando há diminuição da energia cinética total dos corpos temos uma colisão inelástica.

Um tipo muito frequente de colisão é aquela na qual os corpos permanecem juntos depois do choque, ocorrendo uma diminuição acentuada da energia cinética total. Esse choque é chamado de perfeitamente inelástico, Ecinicial > Ecfinal.

Em grande parte dos acidentes automobilísticos ocorre colisões perfeitamente inelásticas.

LEGENDA: A diferença entre as energias cinética final e inicial foi utilizada para produzir deformação e/ou aquecimento.

CRÉDITO: Jose Elias/Alamy/Otherimages

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

5. A figura mostra o perfil de uma montanha-russa de um parque de diversões. O carrinho é levado até o ponto mais alto por uma esteira, atingindo o ponto A com velocidade que pode ser considerada nula. A partir desse ponto, inicia seu movimento e, ao passar pelo ponto B, sua velocidade é de 10 m/s. Considerando a massa do conjunto carrinho-passageiros como 400 kg e g = 10 m/s2, qual é o módulo da energia mecânica dissipada pelo sistema?

CRÉDITO: Editoria de Arte

Resolução

Adotando o solo como nível de referência e calculando as energias mecânicas nos pontos A e B, temos:

- ponto A (vA = 0 e hA = 24 m)

Em A = Ec A + EP A ⇒ Em A = 2 mvA + mghA ⇒ Em A = 1/2 ∙ 400 ∙ 02 + 400 ∙ 10 ∙ 24 ⇒ Em A = 96.000 J

- ponto B (vB = 10 m/s e hB = 4 m)

Em B = Ec B + EP B ⇒ Em B = 2 mv2 + mghB ⇒ Em B = 1/2 ∙ 400 ∙ 102 + 400 ∙ 10 ∙ 4 ⇒ Em B = 36.000 J

Note que a energia mecânica no ponto B (energia mecânica final) é menor que a energia mecânica no ponto A (energia mecânica inicial). A diferença entre essas energias representa a energia mecânica dissipada pelo atrito do carrinho com a pista na forma de calor.

Emdissipada = Emfinal - Eminicial ⇒ Emdissipada = 36.000 - 96.000 J ⇒ Emdissipada = -60.000 J

O módulo da energia mecânica dissipada é igual a 60.000 J.



198

6. Um carro de 800 kg, parado no sinal vermelho, é atingido por trás por outro carro, de 1.200 kg, com uma velocidade de 72 km/h. Imediatamente após a colisão, os dois carros se movem juntos.

a) Calcule a velocidade do conjunto logo após a colisão.

b) Prove que a colisão não é elástica.

Resolução

CRÉDITO: Editoria de Arte

Utilizando a lei da conservação da quantidade de movimento:

Qf = Qi ⇒ (mA + mB)v = mAvA + mBvB

(1.200 + 800)v = 1.200 ∙ 20 + 800 ∙ 0

v = 12 m/s

b) Energia cinética inicial:

Ec A = 1/2 mAvA = 1/2 ∙ 1.200 ∙ 202 ⇒ Ec A = 2,4 ∙ 105 J

Ec B = 1/2 mBvB2 ⇒ Ec B = 0

Ec i = Ec A + Ec B ⇒ Eci = 2,4 ∙ 105 J

Energia cinética final:

Como ECi > ECf e os corpos caminham juntos após a colisão, a colisão é inelástica.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS


Catálogo: editoras -> liepem18 -> OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> FÍSICA%201°%20AO%20%203°%20ANO%20-%20FTD
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Cláudio Vicentino Bruno Vicentino Olhares da História Brasil e mundo
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Caminhos do homem: do imperialismo ao Brasil no século XXI, 3º ano
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Ronaldo vainfas
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Oficina de história: volume 1
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Gilberto Cotrim Bacharel e licenciado em História pela Universidade de São Paulo Mestre em Educação, Arte e História da Cultura pela Universidade Mackenzie Professor de História e advogado Mirna Fernandes
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Geografia Espaço e identidade Levon Boligian, Andressa Alves 3 Componente curricular Geografia
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Manual do professor
FÍSICA%201°%20AO%20%203°%20ANO%20-%20FTD -> Componente curricular


Compartilhe com seus amigos:
1   ...   199   200   201   202   203   204   205   206   ...   438


©historiapt.info 2019
enviar mensagem

    Página principal