If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Se você está atrás de um filtro da Web, certifique-se que os domínios *.kastatic.org e *.kasandbox.org estão desbloqueados.

Conteúdo principal
Tempo atual:0:00Duração total:9:38

Exemplo de energia potencial da mola (erro na parte matemática)

Transcrição de vídeo

bem vindo de volta então vamos resolver um problema de energia potencial com uma mola comprimida então vamos fazer desse um problema interessante vamos dizer que eu tenho um looping no bem feito de gelo eu fiz gelo para não termos atrito deixe me desenhar o meu looping aí está o lupi nesta o loop tudo bem vamos dizer que esse looping tem um raio de 1 metro vamos dizer que isso bem aqui é um método então claro o looping tem dois metros de altura e vamos dizer que eu tenho uma mola aqui é uma mola comprimida vamos dizer que esta é a parede esta é a minha bola está comprimido portanto ela está toda apertada assim e vamos fazer que isso a constante elástica caé sei lá 10 peso essa mola comprimida eu tenho um bloco de gelo porque eu preciso de gelo sobre gelo para não ter atrito esse é o meu bloco de gelo brilhando e vamos dizer que o bloco de gelo tem sei lá quatro quilos também sabemos que estamos na terra isso é importante porque esse problema poderia ter sido diferente se estivéssemos em outro planeta mimi pergunta pra você é quanto temos que comprimir a mola então vamos dizer que o estado natural da mola estava aqui certo senão a pressionássemos e agora ela está aqui então qual é a distância eu tenho que comprimir essa mola para que quando eu soltá la o bloco vai com velocidade o suficiente energia suficiente que é capaz de completar o looping e alcançar com segurança o outro lado então como fazemos esse problema qualquer problema de lublin a parte difícil é ter certeza de que você tem velocidade suficiente nesse ponto para não cair sua velocidade tem que compensar a aceleração para baixo e akiva aceleração centrípeta certo é uma coisa a se pensar que você pode dizer puxa isso é complicado tem uma mola que ela vai acelerar o blog então o bloco vai chegar aqui então ela vai desacelerar isso provavelmente é onde ela vai estar em sua velocidade mais baixa então ela vai acelerar de volta aqui é um problema super complicado e em física sempre que você tem um problema super complicado assim provavelmente é porque você está abordando isso de uma maneira mais complicada e esse é usando a energia energia potencial e cinética e nós aprendemos quando aprendemos sobre energia potencial e cinética é que a energia total inicial no sistema não muda ela só pode ser convertida de uma forma para a outra ele vai de energia potencial para cinética ou para o calor e assumimos que não existe calor porque não existe atrito o que queremos saber é o quanto tem que comprimir essa mola então o que eu estou dizendo essencialmente é quanta energia potencial eu tenho para começar com com essa mola comprimida a fim de fazê lo a subir aqui então qual a energia potencial vamos dizer que eu compre uma mola em x metros no último vídeo quanta energia potencial e teria então aprendemos que a energia potencial de uma mola comprimida eu vou chamar isso de energia potencial inicial a energia potencial inicial é igual a um meio de caches ao quadrado sabemos o que cá e ele disse que é constante elástica da mola é 10 então uma energia potencial vai ser um meio vezes 10 vezes x ao quadrado então quais são todos os componentes de energia que bem obviamente nesse ponto o bloco vai ter que estar em movimento para não cair portanto ele vai ter alguma velocidade ver ele está indo tangencialmente para o loop e também vai ter alguma energia potencial ainda e de onde a energia potencial está indo bem ela vai vir porque está uma certa altura está acima da superfície do looping portanto ela vai ter alguma energia potencial gravitacional certo então nesse ponto vamos ter alguma energia cinética vamos chamar isso bem vou chamar essa energia cinética de final porque isso é aqui pode ser energia cinética final mas eu vou definir isso como energia cinética final e em seguida mais energia potencial final e isso claro tem que resultar em 10x ao quadrado e isto agora é claro foi chamado de energia potencial elástica e agora isso a energia potencial gravitacional bem com a energia nesse ponto bem o que a energia cinética energia cinética final serkis ian um meio vez a massa vezes a velocidade ou quadrado certo em seguida com a energia potencial nesse ponto energia potencial gravitacional por isso é a massa vezes a gravidade vezes altura certo então que vou escrever isso aqui energia potencial final vai ser a massa vezes a gravidade vezes a altura não vai ser mgh então vamos descobrir a energia cinética nesse ponto então qual velocidade tem que ser bem temos que descobrir qual é a aceleração centrípeta e depois dado isso podemos descobrir a velocidade porque sabemos que a aceleração centrípeta e vou mudar as cores pra variar a aceleração centrípeta tem que ser a velocidade ao quadrado sobre o rayo certo ou poderíamos dizer qual é a aceleração centrípeta nesse ponto bem apenas aceleração da gravidade 9,8 metros por segundo ao quadrado 9,8 metros por segundo ao quadrado é igual a ver ao quadrado sobre r qual o raio disse lupi bem é um então ver o quadrado sobre r vai ser igual a ver o quadrado então ver ao quadrado é igual a 9,8 assim energia cinética final será igual a um meio vezes a massa vezes quatro vezes 9,8 isso é igual a vamos usar ge para 9,8 e eu acho que isso pode mantê-lo interessante este apenas dê certo então é duas vezes dia assim a energia cinética final é igual a 2 g e g normalmente quilograma metros por segundo ao quadrado mas agora energia certo então vai ser em jales mas é 2g certo e com a energia potencial nesse ponto bem é a massa que é 4 vezes g vezes altura que a 2 então é igual a 8 g certo então com a energia total nesse ponto a energia cinética é 2g e energia potencial é de dez dias portanto a energia total nesse ponto é dez g10 de então de energia total portanto se o total de energia nesse ponto é 10g e não perdemos nenhum energia para o atrito o calor e tudo isso então a energia total nesse ponto também tem que ser igual a dez dias nesse ponto não temos energia cinética porque esse bloco ainda não começou a se mover assim toda a energia é energia potencial portanto esse também tem que ser igual a dez dias e esse g continuo dizendo é apenas 9,8 poderia fazer isso só pra você ver que ele é um múltiplo de 9,8 então o que temos aqui esses números funcionaram bem então vamos dividir ambos os lados por 5 e você obtém x ao quadrado é igual a 2 g que será 9,8 então o x vai ser igual a raiz quadrada de 2g e então x é 4,42 então fizemos um razoável que parecia ser um problema difícil não foi bom fui acabamos de dizer que a energia no início tem que ser a energia em qualquer ponto nisso considerando que nada de energia perdida para o calor e acabamos de descobrir que se comprimir mas essa mola com constante de mola 10 se a comprimir mos 4,42 metros 4,42 metros teremos criado energia potencial suficiente e nesse caso a energia potencial é dez vezes 9,8 98 jogos de energia potencial para carregar esse objeto até o fim com velocidade suficiente no topo do loop para completá lo e depois de ser de volta com segurança e assim se quisermos pensar sobre isso com a energia cinética nesse ponto também descobrimos que era duas vezes e então é 19,6 de hauly certo nesse ponto é 98 já o li certo eu fiz isso certo bem de qualquer maneira estou ficando sem tempo portanto espero que eu tenha feito essa última parte corretamente mas vejo vocês no próximo vídeo