Prefácio
55.
O problema é identificado com um ícone .
Uma mola horizontal presa a uma parede tem constante de força k 850 N/m. Um bloco de massa m 1,00 kg é preso na mola e repousa sobre uma superfície horizontal sem atrito, como mostrado na Figura P7.55. (a) O bloco é puxado até uma posição xi 6,00 cm do equilíbrio e liberado. Encontre a energia potencial elástica armazenada na mola quando o bloco está a 6,00 cm do equilíbrio e quando ele passa pelo equilíbrio. (b) Encontre a velocidade do bloco quando ele passa pelo ponto de equilíbrio. (c) Qual a velocidade do bloco quando está a uma posição xi /2 3,00 cm? (d) Por que a resposta à parte (c) não é a metade da resposta à parte (b)?
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xiii
As partes (a) – (c) do problema pedem cálculos quantitativos.
A parte (d) faz uma pergunta conceitual sobre a situação. k m
x 0
x xi /2
x xi
Figura P7.55
Problemas simbólicos pedem que os alunos os resolvam utilizando apenas manipulação simbólica. A maioria dos entrevistados na pesquisa pediu especificamente um aumento no número de problemas simbólicos encontrados no livro, pois isso reflete melhor a maneira como os professores querem que os alunos pensem quando resolvem problemas de Física. Um exemplo de problema simbólico aparece aqui: O problema é identificado por um ícone . 57.
Revisão. Uma tábua uniforme de comprimento L está deslizando ao longo de um plano horizontal suave e sem atrito, como mostrado na Figura P7.57a. A tábua então desliza através da fronteira com superfície horizontal áspera. O coeficiente de atrito cinético entre a tábua e a segunda superfície é Nk. (a) Encontre a aceleração da tábua no momento em que sua parte dianteira tenha viajado uma distância x além da divisa. (b) A tábua para no instante em que sua traseira atinge a divisa, como mostrado na Figura P7.57b. Encontre a velocidade inicial v da tábua. S
v
Nenhum número aparece no enunciado do problema.
Fronteira
L a v 0 Cap 07 Vol 1.indd 235
A figura mostra apenas quantidades simbólicas.
2
b
Figura P7.57
A resposta do problema é puramente simbólica.
57. (a) –mkgx/L (b) (mkgL)1/2 PD Problemas dirigidos ajudam os alunos a decompor os problemas em etapas. Um típico problema de Física pede uma quantidade física em um determinado contexto. Entretanto, frequentemente, diversos conceitos devem ser utilizados e inúmeros cálculos são necessários para obter essa resposta final. Muitos alunos não estão acostumados a esse nível de complexidade e frequentemente não sabem por onde começar. Um problema dirigido divide um problema-padrão em passos menores, o que permite que os alunos apreendam todos os conceitos e estratégias necessários para chegar à solução correta. Diferentemente dos problemas de Física padrão, a orientação é frequentemente
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