Cesgranrio Transpetro 2006 Física · Conservação da energia mecânica

Questão 28

O pêndulo da figura acima é abandonado na posição A. Considerando que g \(=\) 10m/s\(^{2}\) e que a energia mecânica se conserva, é correto afirmar que, ao passar pelo ponto mais baixo de sua trajetória, em B, o módulo da velocidade, em m/s, será:

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Resposta da banca: B

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Conservação da energia — o pêndulo solto de 0,2 m acima do ponto mais baixo chega lá com a velocidade da queda dessa altura.

Objetivo

Achar a velocidade em B, o ponto mais baixo, do pêndulo abandonado em A, 0,2 m acima. O que está em jogo é igualar a energia potencial em A à cinética em B; o fio não trabalha.

Conceitos para revisar

Potencial vira cinética

Em A, parado, só há energia potencial gravitacional em relação a B. Em B, só cinética. A tração do fio é perpendicular ao movimento e não realiza trabalho.

\[m g h = \dfrac{m v^{2}}{2}\]

\(h = 0{,}2\) m

\(m\) simplifica

A conta

Igual à queda livre da mesma altura.

\[v = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \cdot 10 \cdot 0{,}2} = 2\ \text{m/s}\]

\(2gh = 4\)

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