Ed
há 2 anos
Para resolver essa questão, precisamos calcular a energia potencial elástica armazenada na mola e, em seguida, considerar a perda de energia ao longo do percurso. 1. Cálculo da energia potencial elástica (Epe): A energia potencial elástica armazenada na mola é dada pela fórmula: \[ Epe = \frac{1}{2} k x^2 \] onde \( k = 500 \, \text{N/m} \) e \( x = 0,4 \, \text{m} \) (40 cm). Substituindo os valores: \[ Epe = \frac{1}{2} \times 500 \times (0,4)^2 = \frac{1}{2} \times 500 \times 0,16 = 40 \, \text{J} \] 2. Considerando a perda de energia: Como há uma perda de 15% da energia mecânica, a energia útil que será convertida em energia potencial gravitacional (Epg) é: \[ Epg = Epe \times (1 - 0,15) = 40 \times 0,85 = 34 \, \text{J} \] 3. Cálculo da altura máxima (h): A energia potencial gravitacional é dada por: \[ Epg = mgh \] onde \( m = 3 \, \text{kg} \) e \( g = 9,81 \, \text{m/s}^2 \). Substituindo os valores: \[ 34 = 3 \times 9,81 \times h \] \[ h = \frac{34}{3 \times 9,81} \approx \frac{34}{29,43} \approx 1,15 \, \text{m} \] 4. Analisando as alternativas: A altura máxima que encontramos é aproximadamente 1,15 m. A alternativa mais próxima é: E) 1,13 m. Portanto, a resposta correta é E) 1,13 m.
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