Mecânica II · Episódio 5

A flecha que estava guardada no arco

Energia potencial elástica

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 51 / 17

O caso

Arco recurvo em tração máxima, corda recuada 0,5 m, alvo a 70 m
  • alvo a 70 m · centro com 12,2 cm
  • tração de elite: 48 a 50 lb, cerca de 22 kgf, ou 220 N
  • 72 flechas na qualificação: cerca de 1.600 kgf somados
  • flecha cruza os 70 m em pouco mais de 1 s
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 52 / 17

O caso

Arco recurvo em tração máxima, corda recuada 0,5 m, alvo a 70 m
  • alvo a 70 m · centro com 12,2 cm
  • tração de elite: 48 a 50 lb, cerca de 22 kgf, ou 220 N
  • 72 flechas na qualificação: cerca de 1.600 kgf somados
  • flecha cruza os 70 m em pouco mais de 1 s
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 52 / 17

O caso

Arco recurvo em tração máxima, corda recuada 0,5 m, alvo a 70 m
  • alvo a 70 m · centro com 12,2 cm
  • tração de elite: 48 a 50 lb, cerca de 22 kgf, ou 220 N
  • 72 flechas na qualificação: cerca de 1.600 kgf somados
  • flecha cruza os 70 m em pouco mais de 1 s
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 52 / 17

O caso

Arco recurvo em tração máxima, corda recuada 0,5 m, alvo a 70 m
  • alvo a 70 m · centro com 12,2 cm
  • tração de elite: 48 a 50 lb, cerca de 22 kgf, ou 220 N
  • 72 flechas na qualificação: cerca de 1.600 kgf somados
  • flecha cruza os 70 m em pouco mais de 1 s
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 52 / 17

Pergunta do episódio

No disparo o braço está parado — de onde sai a energia da flecha?

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 53 / 17

Conceito 1 — Lei de Hooke

Reta força × deformação de uma mola de 200 N/m
  • a partir do comprimento natural
  • em N/m · mola dura: grande
  • força sempre de volta ao natural · gráfico: reta, inclinação
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 54 / 17

Conceito 1 — Lei de Hooke

Reta força × deformação de uma mola de 200 N/m
  • a partir do comprimento natural
  • em N/m · mola dura: grande
  • força sempre de volta ao natural · gráfico: reta, inclinação
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 54 / 17

Conceito 1 — Lei de Hooke

Reta força × deformação de uma mola de 200 N/m
  • a partir do comprimento natural
  • em N/m · mola dura: grande
  • força sempre de volta ao natural · gráfico: reta, inclinação
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 54 / 17

Exemplo resolvido — força da mola

Mola de 200 N/m esticada 0,15 m

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 55 / 17

Exemplo resolvido — força da mola

Mola de 200 N/m esticada 0,15 m

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 55 / 17

Exemplo resolvido — força da mola

Mola de 200 N/m esticada 0,15 m

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 55 / 17

Conceito 2 — Trabalho: o triângulo

Triângulo sob a reta, metade do retângulo tracejado
  • força variável → trabalho é a área do gráfico
  • reta saindo do zero → triângulo:
  • ✗ força final vezes deformação: dá o dobro
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 56 / 17

Exemplo resolvido — lendo o gráfico

Triângulo de 13,5 J contra retângulo errado de 27 J

Reta de 0 a 90 N enquanto vai de 0 a 0,3 m

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • não 27 J
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 57 / 17

Exemplo resolvido — lendo o gráfico

Triângulo de 13,5 J contra retângulo errado de 27 J

Reta de 0 a 90 N enquanto vai de 0 a 0,3 m

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • não 27 J
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 57 / 17

Exemplo resolvido — lendo o gráfico

Triângulo de 13,5 J contra retângulo errado de 27 J

Reta de 0 a 90 N enquanto vai de 0 a 0,3 m

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • não 27 J
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 57 / 17

Conceito 3 — Energia potencial elástica

Mesma mola: 0,1 m guarda 1 J, 0,2 m guarda 4 J
  • em joules · esticada ou comprimida: ao quadrado
  • dobra → energia 4 vezes · desenho: barra
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 58 / 17

Exemplo resolvido — dobrar a deformação

Mola de 200 N/m esticada 0,1 m ( ) e depois 0,2 m ( )

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • fator 4: o quadrado de 2
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 59 / 17

Exemplo resolvido — dobrar a deformação

Mola de 200 N/m esticada 0,1 m ( ) e depois 0,2 m ( )

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • fator 4: o quadrado de 2
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 59 / 17

Exemplo resolvido — dobrar a deformação

Mola de 200 N/m esticada 0,1 m ( ) e depois 0,2 m ( )

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • fator 4: o quadrado de 2
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 59 / 17

Conceito 4 — Conservação com mola

Mola comprimida lança bola num piso liso: 8 J elásticos viram cinéticos
  • só peso e mola trabalham → soma constante:
  • horizontal:
  • vertical:
  • método: três contas antes e depois, riscar os zeros
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 510 / 17

Exemplo resolvido — lançador de mola

Mola de 400 N/m comprimida 0,2 m · bola de 0,5 kg, piso liso

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 511 / 17

Exemplo resolvido — lançador de mola

Mola de 400 N/m comprimida 0,2 m · bola de 0,5 kg, piso liso

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 511 / 17

Exemplo resolvido — lançador de mola

Mola de 400 N/m comprimida 0,2 m · bola de 0,5 kg, piso liso

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 511 / 17

Conceito 5 — O arco como mola

Arco no modelo linear: 55 J guardados, 36 J para a flecha
  • arco real não é Hooke exato → modelo linear
  • perdas: rendimento suposto de 65%
  • vale a ordem de grandeza: dezenas de m/s
  • flecha mais leve, mesma energia → mais rápida
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 512 / 17

Conceito 5 — O arco como mola

Arco no modelo linear: 55 J guardados, 36 J para a flecha
  • arco real não é Hooke exato → modelo linear
  • perdas: rendimento suposto de 65%
  • vale a ordem de grandeza: dezenas de m/s
  • flecha mais leve, mesma energia → mais rápida
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 512 / 17

Conceito 5 — O arco como mola

Arco no modelo linear: 55 J guardados, 36 J para a flecha
  • arco real não é Hooke exato → modelo linear
  • perdas: rendimento suposto de 65%
  • vale a ordem de grandeza: dezenas de m/s
  • flecha mais leve, mesma energia → mais rápida
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 512 / 17

Conceito 5 — O arco como mola

Arco no modelo linear: 55 J guardados, 36 J para a flecha
  • arco real não é Hooke exato → modelo linear
  • perdas: rendimento suposto de 65%
  • vale a ordem de grandeza: dezenas de m/s
  • flecha mais leve, mesma energia → mais rápida
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 512 / 17

Exemplo resolvido — a flecha

220 N no fim de 0,5 m de recuo · 65% para flecha de 20 g

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • 70 m em cerca de 1,2 s
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 513 / 17

Exemplo resolvido — a flecha

220 N no fim de 0,5 m de recuo · 65% para flecha de 20 g

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • 70 m em cerca de 1,2 s
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 513 / 17

Exemplo resolvido — a flecha

220 N no fim de 0,5 m de recuo · 65% para flecha de 20 g

Fórmula:
Substituição:
Resultado:
  • 70 m em cerca de 1,2 s
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 513 / 17

Radar ENEM

Estilingue de 500 N/m lança pedra a 25 m; 50 m riscado
  • ✗ sem dividir por 2: 50 m em vez de 25 m
  • ✗ energia dobrando junto com x
  • ✗ x em centímetros na fórmula
  • ✗ energia vinda do braço no disparo
  • ✓ gráfico: inclinação é · área é energia
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 514 / 17

Radar ENEM

Estilingue de 500 N/m lança pedra a 25 m; 50 m riscado
  • ✗ sem dividir por 2: 50 m em vez de 25 m
  • ✗ energia dobrando junto com x
  • ✗ x em centímetros na fórmula
  • ✗ energia vinda do braço no disparo
  • ✓ gráfico: inclinação é · área é energia
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 514 / 17

Radar ENEM

Estilingue de 500 N/m lança pedra a 25 m; 50 m riscado
  • ✗ sem dividir por 2: 50 m em vez de 25 m
  • ✗ energia dobrando junto com x
  • ✗ x em centímetros na fórmula
  • ✗ energia vinda do braço no disparo
  • ✓ gráfico: inclinação é · área é energia
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 514 / 17

Radar ENEM

Estilingue de 500 N/m lança pedra a 25 m; 50 m riscado
  • ✗ sem dividir por 2: 50 m em vez de 25 m
  • ✗ energia dobrando junto com x
  • ✗ x em centímetros na fórmula
  • ✗ energia vinda do braço no disparo
  • ✓ gráfico: inclinação é · área é energia
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 514 / 17

Radar ENEM

Estilingue de 500 N/m lança pedra a 25 m; 50 m riscado
  • ✗ sem dividir por 2: 50 m em vez de 25 m
  • ✗ energia dobrando junto com x
  • ✗ x em centímetros na fórmula
  • ✗ energia vinda do braço no disparo
  • ✓ gráfico: inclinação é · área é energia
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 514 / 17

Resumo em cinco peças

As cinco peças do episódio
  1. , trabalho é triângulo
  2. x dobra, energia quadruplica
  3. soltura: elástica vira cinética
  4. perdas: rendimento declarado
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 515 / 17

Resumo em cinco peças

As cinco peças do episódio
  1. , trabalho é triângulo
  2. x dobra, energia quadruplica
  3. soltura: elástica vira cinética
  4. perdas: rendimento declarado
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 515 / 17

Resumo em cinco peças

As cinco peças do episódio
  1. , trabalho é triângulo
  2. x dobra, energia quadruplica
  3. soltura: elástica vira cinética
  4. perdas: rendimento declarado
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 515 / 17

Resumo em cinco peças

As cinco peças do episódio
  1. , trabalho é triângulo
  2. x dobra, energia quadruplica
  3. soltura: elástica vira cinética
  4. perdas: rendimento declarado
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 515 / 17

Resumo em cinco peças

As cinco peças do episódio
  1. , trabalho é triângulo
  2. x dobra, energia quadruplica
  3. soltura: elástica vira cinética
  4. perdas: rendimento declarado
Professor Canário · Mecânica II · Episódio 515 / 17

Treine no jogo

QR da lista do Episódio 5 no app Canarinho

QR do jogo → https://professorcanario.com.br/m2/c5/lista

Canarinho · lista do Episódio 5

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 516 / 17

Depois da aula: o combo deste episódio

Vídeo em capítulos

QR do vídeo do Episódio 5

Vá direto ao trecho que precisa.

https://professorcanario.com.br/m2/c5/video

Lista no app

QR da lista do Episódio 5 no app Canarinho

As questões deste episódio, para treinar.

https://professorcanario.com.br/m2/c5/lista

Livro da minissérie

QR da leitura do livro da minissérie

Com QR em cada capítulo, que leva ao vídeo e à lista daquele tema.

https://professorcanario.com.br/mecanica2/livro/

Abrir arena

Professor Canário · Mecânica II · Episódio 517 / 17