Uma mola com constante k = 200 N/m é comprimida de x = 0,10 m e solta, impulsionando um bloco de massa m =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma mola com constante k = 200 N/m é comprimida de x = 0,10 m e solta, impulsionando um bloco de massa m = 0,50 kg sobre superfície sem atrito. Apresente as equações que mostram a transformação da energia e determine a velocidade do bloco ao deixar a mola (unidades SI).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Energia potencial elástica U = ½ k x² transforma-se em energia cinética K = ½ m v²: ½ k x² = ½ m v² ? v = x·v(k/m). Com k=200 N/m, x=0,10 m, m=0,50 kg: U = ½·200·0,10² = 1,0 J ? v = v(2·1,0 /0,50) = v4 = 2,0 m/s. Todas as unidades em SI.
Explicação
A transformação de energia ocorre quando a energia potencial elástica armazenada na mola é convertida em energia cinética do bloco. A equação utilizada relaciona as duas formas de energia, permitindo calcular a velocidade do bloco ao deixar a mola. Os valores numéricos foram corretamente aplicados nas fórmulas, resultando em uma velocidade de 2,0 m/s.
Raio-X da questão
energia potencial e cinética
avaliacao
energia potencial e cinética · conservação da energia
Revisar a conservação da energia e as equações de movimento.
O aluno pode confundir as fórmulas de energia potencial elástica e cinética, aplicando incorretamente os valores na equação.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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