Solução para o problema 15.2.9 da coleção de Kepe O.E.

Neste problema, consideramos a carga 2, que realiza vibrações livres de acordo com a lei x = 0,1 sen 10t. A rigidez da mola 1 é 100 N/m. É necessário calcular a energia potencial da carga em x = 0,05 m se sua energia potencial for zero em x = 0.

Para resolver este problema, usamos a fórmula da energia potencial do sistema de molas:

Você = (k * x ^ 2) / 2,

onde k é a rigidez da mola, x é o deslocamento da posição de equilíbrio.

Com base nas condições do problema, x = 0,05 m e k = 100 N/m. Substituindo os valores na fórmula, obtemos:

Você = (100 * 0,05 ^ 2) / 2 = 0,125 J.

Assim, a energia potencial da carga em x = 0,05 m é 0,125 J.

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Este produto é uma solução para o problema 15.2.9 da coleção de Kepe O.?. em física. O problema considera a carga 2, que oscila livremente de acordo com a lei x = 0,1 sen 10t. A rigidez da mola 1 é 100 N/m. É necessário determinar a energia potencial da carga em x = 0,05 m, se em x = 0 sua energia potencial for zero.

A solução do problema é realizada utilizando a fórmula da energia potencial do sistema de molas: U = (k * x^2) / 2, onde k é a rigidez da mola, x é o deslocamento da posição de equilíbrio. Com base nas condições do problema, x = 0,05 m e k = 100 N/m. Substituindo os valores na fórmula, obtemos: U = (100 * 0,05 ^ 2) / 2 = 0,125 J.

Assim, a energia potencial da carga em x = 0,05 m é igual a 0,125 J. O produto digital apresentado inclui uma solução completa e detalhada do problema, realizada por especialistas qualificados na área da física. Isso o ajudará a resolver o problema de forma rápida e eficiente, além de economizar significativamente tempo e esforço na busca de informações por conta própria. O produto foi projetado em um formato HTML conveniente, o que facilita a localização dos dados e fórmulas necessários. Ao adquirir este produto, você aprimorará seus conhecimentos na área da física e poderá realizar esta tarefa com sucesso.

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Apresento uma descrição da solução do problema 15.2.9 da coleção de O. Kepe:

Esperançosamente:

• A carga 2 oscila livremente de acordo com a lei x = 0,1 sen 10t.
• A rigidez da mola 1 é 100 N/m.
• x = 0 quando a energia potencial da carga é zero.
• É necessário determinar a energia potencial da carga em x = 0,05 m.

Responder:

1. Vamos encontrar o valor máximo do deslocamento da carga da posição de equilíbrio: x_máx = 0,1 m.

2. Vamos encontrar o período de oscilação: T = 2π/ω, onde ω = √(k/m), k é a rigidez da mola, m é a massa da carga. m = 2 g, porque carga 2. ω = √(100/2) = 10 rad/s. T = 2π/10 = π/5 s.

3. Vamos encontrar a velocidade da carga em x = 0,05 m: v = dx/dt = 0,1*cos(10t)*10 = 1 m/s (já que em x = 0,1 m a velocidade é zero).

4. Vamos encontrar a posição da carga no tempo t: x = 0,1*sen(10t).

5. Vamos encontrar a energia potencial da carga: Ep = kx ^ 2/2, onde k é a rigidez da mola. Em x = 0, a energia potencial da carga é zero, então a variação na energia potencial é: ΔEp = Ep - 0 = k(x^2 - 0)/2 = 100*(0,05^2)/2 = 0,125 J.

Resposta: a energia potencial da carga em x = 0,05 m é 0,125 J.

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