Download to read offline
![(2014-10-27) [SETI-UFLA-MG] AudioLazy](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/20141027audiolazyuflacorrigido-141130131827-conversion-gate01-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
Physics report
- 1. CCoonnsseerrvvaattiioonn ooff MMeecchhaanniiccaall EEnneerrggyy 66..55
- 2. MMeecchhaanniiccaall EEnneerrggyy KKEEaanndd PPEE == ttoottaall mmeecchhaanniiccaall eenneerrggyy EE == KKEE ++ PPEE AAccttuuaallllyy tthheerree aarree ootthheerr ffoorrmmss ooff eenneerrggyy ttoo iinncclluuddee,, bbuutt wwee hhaavveenn’’tt mmeett tthheemm yyeett iinn tthhee bbooookk
- 3. WWoorrkk EEnneerrggyy TThheeoorreemm((aaggaaiinn)) WWnncc == ((KKEEff –– KKEE00)) ++ ((PPEEff –– PPEE00)) RReeaarrrraannggee WWnncc == ((KKEEff ++ PPEEff)) –– ((KKEE00 ++ PPEE00)) WWnncc == EEff –– EE00 NNoonnccoonnsseerrvvaattiivvee ffoorrcceess cchhaannggee tthhee ttoottaall mmeecchhaanniiccaall eenneerrggyy ooff tthhee ssyysstteemm
- 4. WWnncc == 00 WWnncc == EEff –– EE00 IIff WWnncc == 00 lliikkee iiff ffrriiccttiioonn oorr aaiirr rreessiissttaannccee iiss nneegglliiggiibbllee 00 == EEff –– EE00 EEff == EE00 IIff aallll ffoorrcceess aarree ccoonnsseerrvvaattiivvee,, tthheenn tthhee ttoottaall mmeecchhaanniiccaall eenneerrggyy ddooeess nnoott cchhaannggee
- 5. Conservation ooff MMeecchhaanniiccaallEEnneerrggyy IIff tthheerree iiss nnoo wwoorrkk ddoonnee bbyy nnoonnccoonnsseerrvvaattiivvee ffoorrcceess TToottaall mmeecchhaanniiccaall eenneerrggyy iiss ccoonnssttaanntt KKEE00 ++ PPEE00 == KKEEff ++ PPEEff
- 6. EExxaammppllee 11 AAccyycclliisstt aapppprrooaacchheess tthhee bboottttoomm ooff aa ggrraadduuaall hhiillll aatt aa ssppeeeedd ooff 1111 mm//ss.. TThhee hhiillll iiss 55..00 mm hhiigghh,, aanndd tthhee ccyycclliisstt eessttiimmaatteess tthhaatt sshhee iiss ggooiinngg ffaasstt eennoouugghh ttoo ccooaasstt uupp aanndd oovveerr iitt wwiitthhoouutt ppeeddaalliinngg.. IIggnnoorriinngg aaiirr rreessiissttaannccee aanndd ffrriiccttiioonn,, ffiinndd tthhee ssppeeeedd aatt wwhhiicchh tthhee ccyycclliisstt ccrreessttss tthhee hhiillll.. vv == 44..88 mm//ss
- 7. EExxaammppllee 22 AAsslliinnggsshhoott ffiirreess aa ppeebbbbllee ffrroomm tthhee ttoopp ooff aa bbuuiillddiinngg aatt aa ssppeeeedd ooff 1144..00 mm//ss.. TThhee bbuuiillddiinngg iiss 3311..00 mm ttaallll.. IIggnnoorriinngg aaiirr rreessiissttaannccee,, ffiinndd tthhee ssppeeeedd wwiitthh wwhhiicchh tthhee ppeebbbbllee ssttrriikkeess tthhee ggrroouunndd wwhheenn tthhee ppeebbbbllee iiss ffiirreedd ((aa)) hhoorriizzoonnttaallllyy,, ((bb)) vveerrttiiccaallllyy ssttrraaiigghhtt uupp,, aanndd ((cc)) vveerrttiiccaallllyy ssttrraaiigghhtt ddoowwnn.. vv == 2288..33 mm//ss
- 8. CCoonncceeppttuuaall EExxaammppllee AArrooppee iiss ttiieedd ttoo aa ttrreeee lliimmbb aanndd uusseedd bbyy aa sswwiimmmmeerr ttoo sswwiinngg iinnttoo tthhee wwaatteerr bbeellooww.. TThhee ppeerrssoonn ssttaarrttss ffrroomm rreesstt wwiitthh tthhee rrooppee hheelldd iinn tthhee hhoorriizzoonnttaall ppoossiittiioonn,, sswwiinnggss ddoowwnn aanndd tthheenn lleettss ggoo ooff tthhee rrooppee.. TThhrreeee ffoorrcceess aacctt oonn hhiimm;; WW,, TT,, aanndd aaiirr rreessiissttaannccee.. CCaann ccoonnsseerrvvaattiioonn ooff mmeecchhaanniiccaall eenneerrggyy bbee uusseedd ttoo ffiinndd tthhee ssppeeeedd wwhheenn hhee lleettss ggoo ooff tthhee rrooppee??
- 9. CCoonncceeppttuuaall EExxaammppllee IInnoorrddeerr ttoo uussee ccoonnsseerrvvaattiioonn ooff mmeecchhaanniiccaall eenneerrggyy,, WWnncc == 00 NNoonnccoonnsseerrvvaattiivvee ffoorrccee iinn eexxaammppllee TTeennssiioonn ppeerrppeennddiiccuullaarr ttoo tthhee mmoottiioonn ssoo WW == 00 AAiirr RReessiissttaannccee ooppppoossiittee aanndd ppaarraalllleell ttoo mmoottiioonn – WWoorrkk ddooeess nnoott eeqquuaall 00 CCaannnnoott uussee ccoonnsseerrvvaattiioonn ooff MMEE
- 10. RReeaassoonniinngg SSttrraatteeggyy ffoorr CCoonnsseerrvvaattiioonn ooff MMEE IIddeennttiiffyy tthhee eexxtteerrnnaall ccoonnsseerrvvaattiivvee aanndd nnoonnccoonnsseerrvvaattiivvee ffoorrcceess tthhaatt aacctt oonn tthhee oobbjjeecctt.. FFoorr tthhiiss pprriinncciippllee ttoo aappppllyy,, tthhee ttoottaall wwoorrkk ddoonnee bbyy nnoonnccoonnsseerrvvaattiivvee ffoorrcceess mmuusstt bbee zzeerroo.. CChhoooossee tthhee llooccaattiioonn wwhheerree tthhee PPEE iiss ttaakkeenn ttoo bbee zzeerroo.. SSeett tthhee ffiinnaall ttoottaall MMEE eeqquuaall ttoo tthhee iinniittiiaall ttoottaall MMEE..
- 11. PPrraaccttiiccee WWoorrkk DDoonn’’ttccoonnsseerrvvee eenneerrggyy ttoo ssoollvvee tthheessee pprroobblleemmss!! 117744 CCQQ 1122 –– 1144,, PP 3344 –– 3366,, 3388,, 4400,, 4411 TToottaall 99 pprroobblleemmss
Editor's Notes
- #7 Ef = E0 KEf + PEf = KE0 + PE0 ½ mv2 + mgh = ½ mv2 + mgh ½ v2 + gh = ½ v2 + gh ½ (11 m/s)2 + (9.8 m/s2)(0 m) = ½ v2 + (9.8 m/s2)(5.0 m) 60.5 (m/s)2 = ½ v2 + 49 (m/s)2 11.5 (m/s)2 = ½ v2 23 (m/s)2 = v2 4.8 m/s = v
- #8 Ef = E0 KEf + PEf = KE0 + PE0 ½ mv2 + mgh = ½ mv2 + mgh ½ v2 + gh = ½ v2 + gh ½ (14.0 m/s)2 + (9.8 m/s2)(31.0 m) = ½ v2 + (9.8 m/s2)(0 m) 98 (m/s)2 + 303.8 (m/s)2 = ½ v2 401.8 (m/s)2 = ½ v2 803.6 (m/s)2 = v2 28.3 m/s = v
- #9 Insert figure 6.19
- #10 However, since the air resistance is small, you can usually say that the air resistance is negligible.