NO ESPAÇO EM BRANCO, ABAIXO, COLOQUE ASSUNTOS DE SEU INTERESSE E PESQUISE.

VISITÔMETRO DO DAX

Física - Dinâmica - Forças Atuantes - Trabalho Da Força - Pêndulo

16/08/2010 - Liana disse...

Um pêndulo é constituído de uma peque esfera de massa m = 1 kg e um fio ideal de comprimento l = 2 m preso a um suporte no teto. A esfera é abandonada do repouso, com o fio esticado na posição horizontal. Considere que a força de resistência do ar não é desprezível. O pêndulo realiza seu movimento segundo a trajetória pontilhada até parar novamente, quando faz um ângulo de beta de 60° com a vertical, conforme a figura.


a) Faça um diagrama indicando as forças que atuam na esfera no instante em que ela para.
b) Neste mesmo instante em que o pêndulo faz um ângulo beta com a vertical, qual é o módulo da tração no fio? Justifique sua resposta.
c) Qual é o trabalho realizado por todas as forças que atua na esfera entre os instantes em que o pêndulo é abandonado na vertical e o em que ele faz o ângulo beta com a vertical?

22/08/2010 D.A. RESOLVE

Liana, bom dia. Sou Reginaldo, Professor de Física e Matemática do D.A., vou ajudá-la em sua dúvida que trata de dinâmica, mais precisamente, de forças atuantes e trabalho da força atuante em um pêndulo.

Item a)

Faz-se um diagrama mostrando as forças atuantes na esfera do pêndulo. São elas o peso P da esfera e a tração T no fio. Neste instante a esfera esta parada, então, a resistência do ar não atua, uma vez que essa força depende da velocidade da partícula. Vê-se:


Item b)

Para se descobrir a tração no fio no instante em que a esfera forma um ângulo beta com a vertical é necessário decompor a força de tração em duas componentes uma vertical é outra horizontal. Então através da soma dos vetores força calcula-se a tração no fio. Tem-se:



Item c)

Para calcular o trabalho das forças realizado entre todo o percurso do pêndulo utiliza-se o conceito de energia. O trabalho de uma força, também, pode ser calculado utilizando a variação da energia cinética da partícula. Tem-se:


No percurso do ponto de abandono até a posição vertical do pêndulo a resultante das forças produz um trabalho motor (+) e no percurso da vertical até a posição do ângulo beta com a vertical a resultante das forças produz um trabalho resistente ( - ). Os dois trabalhos motor e resistente anulam-se, gerando um trabalho total de 0 joules.

Liana, espero tê-la ajudado em sua dúvida. Qualquer dificuldade no entendimento dos conceitos, mande-nos em forma de outra dúvida.

VEJA TAMBÉM:

4 comentários:

  1. Umpêndulo é constituído por uma pequena esfera demassam= 1kg e umfio ideal de comprimento
    l = 2m preso a um suporte no teto. A esfera é abandonada do repouso, com o fio esticado
    na posição horizontal. Considere que a força de resistência do ar não é desprezível. O pêndulo
    realiza seu movimento segundo a trajetória pontilhada até parar novamente, quando faz um ângulo beta = 60o com a vertical, conforme a figura. (explicação da figura: l na horizontal, faz 90 ° com vertical. beta 60° com vertical o movimento de cima pra baixo, da esquerda para direita tem como postar a foto??)
    Faça um diagrama indicando as forças que atuam na esfera no instante em que ela para.
    (b) Nesse mesmo instante em que o pêndulo faz um ângulo com a vertical, qual o módulo da
    tração no fio? Justifique sua resposta.
    (c) Qual o trabalho realizado por todas as forças que atuam na esfera entre os instantes em que o
    pêndulo é abandonado na vertical e o em que ele faz o ângulo com a vertical?

    Liana e-mail: chagas.liana@gmail.com

    ResponderExcluir
  2. Uma pequena esfera de massa m colide com uma parede plana e lisa, de modo que a força exercida
    pela parede sobre ela é normal à superfície da parede durante toda a colisão. Considere que a força
    resultante sobre a esfera seja apenas a força exercida pela parede. O ângulo entre a velocidade
    da esfera antes da colisão (vi) e a direção normal à parede é i = 20o. Sabe-se que o módulo da
    velocidade da esfera após a colisão é vf = vi/2, onde vi é o módulo de sua velocidade antes da
    colisão.
    (a) Qual a variação de energia cinética ocorrida na colisão da esfera com a parede?
    (b) Indique o vetor velocidade final vf da esfera após a colisão? Justifique sua resposta.
    (c) Qual o maior valor de tetai para que a situação descrita no enunciado possa ocorrer? Justifique
    sua resposta.
    (d) Supondo que o contato entre a esfera e a parede dure deltat, qual a força média exercida pela
    parede sobre a esfera no caso descrito no enunciado (tetai = 20o)? Indique módulo, direção e
    sentido.
    Liana e-mail: chagas.liana@gmail.com

    ResponderExcluir
  3. Um tudo cortado ao meio formando meia lua de 0,5 metro de diâmetro com 5 metros de comprimento apoiado em suas extremidades sustentará um material granular distribuido uniformemente em todo seu comprimento de 500Kg. Como defino a espessura ideal da chapa do tubo? obrigado,fabioluzlelis@hotmail.com

    ResponderExcluir
  4. por favor me ajudem...

    Um pêndulo de massa 0,3 Kg e comprimento de 3
    m tem velocidade no ponto mais baixo de seu
    deslocamento igual a 6 m/s. Logo, a tração no fio
    nesse ponto mais baixo será: (Use g= 10 m/s2)
    obrigadooo

    ResponderExcluir

Para confirmar seu interesse, informe a questão, o nome da prova, seu nome completo e e-mail pessoal.
Se preferir, mande-nos as informações para nosso e-mail: desafio.alfa@gmail.com .

DAXIANOS DO CONHECIMENTO - SEJA MAIS UM...

DAX'S PUBLICAÇÕES

Professores Responsáveis

  • Prof. Edson Gallina
  • Prof. Reginaldo Nofoente Duran