FISICA -QUESTÃO DE ENERGIA?

I. A energia mecânica no ponto 3 é a mesma do ponto 1. VERDADEIRA.

Justificativa: Se não há perda por atrito, a energia mecânica conserva-se em toda atrjetória.

II. A velocidade do bloco no ponto 3 é 7m/s. VERDADEIRA.

Justificativa: Convencionemos que a energia potencial no ponto 3, Ep3, é zero. Como a energia mecânica conserva-se, temos:

Em1 = Em3

Ec1 + Ep1 = Ec3 + Ep3

m(V1)²/2 + m.g.h = m(V3)²/2 + 0

(V1)² + 2g.h = (V3)²

(3)² + 2.10.2 = (V3)²

V3 = 7 m/s

III. A força que age no bloco no trajeto entre os pontos 2 e 3 é 10N. FALSA.

Justificativa: A força que age no bloco entre os pontos 2 e 3 é, simplesmente o seu peso, que é 20 N, e não 10 N.

IV. Após comprimir a mola, o bloco retorna, atingindo o ponto 2 com velocidade de 7m/s. FALSA.

Justificativa: No item II, vimos que o bloco chega ao ponto 3 com 7 m/s. Como a energia mecânica continua conservando-se, uma vez que a superfície mais baixa também não tem atrito. Assim, o bloco vai do ponto 3 ao 4, comprime a mola e transfere-lhe toda energia mecânica. A mola, após atingir sua compressão máxima, começa a expandir-se e acelerar o bloco no sentido contrário, até devolver-lhe toda energia que recebera. O bloco sai com a mesma energia mecânica com que chegou, só que com a velocidade invertida. Percorre o trecho entre os pontos 4 e 3 com a velocidade de 7 m/s da esquerda para a direita. No entanto, após subir a rampa e atingir o ponto 2, sua velocidade estará 5 m/s, e não 7 m/s.

V. A compressão máxima que a mola sofre é de 25cm. VERDADEIRA.

Justificativa: No item anterior, vimos que, quando a mola etingiu sua máxima compressão, toda energia mecânica com que o bloco chegara fora transferida para a ela. Nesse momento, a energia elástica da mola era igual à energia mecânica com que o bloco chegara:

Em = E(mola)

m.(V3)²/2 = K.(Δx)²/2

m.(V3)² = K.(Δx)²

2.(7)² = 1568.(Δx)²

98 = 1568.(Δx)²

(Δx)² = 0,0625

Δx = 0,25 m

Observando as análises acima, vemos que estão corretas somente as afirmativas I, II e V.