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Em uma mola presa ao teto de uma casa, é pendurado um vaso, a mola obedece a lei de Hooke e no repouso, possui comprimento de 10,0 cm. Ao pendurar o vaso que possui 3,2 kg de massa o comprimento da mola passa a ser 14,0 cm.
Para que essa mola armazene 1,9 J de energia potencial elástica, qual deve ser o seu comprimento total?
A 8,7 cm
B 12,4 cm
C 14,7 cm
D 16,9 cm
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Estudo Através de Questões

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos usar a fórmula da energia potencial elástica armazenada em uma mola, que é dada por: \[ E_p = \frac{1}{2} k x^2 \] onde: - \( E_p \) é a energia potencial elástica (1,9 J), - \( k \) é a constante elástica da mola, - \( x \) é a deformação da mola em relação ao seu comprimento natural. Primeiro, vamos determinar a deformação da mola quando o vaso é pendurado. O comprimento inicial da mola é 10,0 cm e, ao pendurar o vaso, o comprimento passa a ser 14,0 cm. Portanto, a deformação \( x \) é: \[ x = 14,0 \, \text{cm} - 10,0 \, \text{cm} = 4,0 \, \text{cm} = 0,04 \, \text{m} \] Agora, podemos calcular a constante elástica \( k \) usando a força peso do vaso: \[ F = m \cdot g = 3,2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 31,36 \, \text{N} \] Como a força que a mola exerce é igual à força peso do vaso, temos: \[ k = \frac{F}{x} = \frac{31,36 \, \text{N}}{0,04 \, \text{m}} = 784 \, \text{N/m} \] Agora, substituímos \( k \) na fórmula da energia potencial elástica para encontrar a nova deformação \( x' \) que armazena 1,9 J: \[ 1,9 = \frac{1}{2} \cdot 784 \cdot x'^2 \] Resolvendo para \( x' \): \[ 1,9 = 392 \cdot x'^2 \] \[ x'^2 = \frac{1,9}{392} \] \[ x' = \sqrt{\frac{1,9}{392}} \approx 0,069 \, \text{m} \] Convertendo para centímetros: \[ x' \approx 6,9 \, \text{cm} \] Agora, para encontrar o comprimento total da mola, somamos a deformação ao comprimento natural da mola: \[ \text{Comprimento total} = 10,0 \, \text{cm} + 6,9 \, \text{cm} = 16,9 \, \text{cm} \] Portanto, a resposta correta é: D) 16,9 cm.

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B Trajetória circular e trajetória parabólica.
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A 2 m/s²
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Em um teste de um "aparelho para g", um voluntário gira em um círculo horizontal de raio igual a 7m. Qual o período da rotação para que a aceleração centrípeta possua módulo de: a) 3,0 g ? b) 10 g ?
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Um ventilador realiza 1200 revoluções por minuto. Considere um ponto situado na extremidade de uma das pás, que descreve uma circunferência com 0,15 m de raio.
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A V = 18,85 m/s ; a = 2368,7 m/s2
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Um livro de física escorrega horizontalmente para fora do topo de uma mesa com velocidade de 1,10 m/s. Ele colide com o solo em 0,350s. Desprezando a resistência do ar, determine:
a) a altura do topo da mesa até o solo. b) a distância horizontal entre a extremidade da mesa e o ponto onde ele colidiu com o solo.
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A 2 horas
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