Question

01 - Calcule a energia potencial elástica (E ) armazenada em uma mola quando distendida
(x = 50[cm]) por uma força de tração de (F = 100[N]).
pe
02 - Calcule o trabalho realizado pela força elástica sobre um pão de queijo preso a uma mola de
constante elástica (k = 1000 (M) inicialmente na posição de equilíbrio (x0 = 0[m]), distendida até
uma posição(x = 0,11 cm]). Por que a resposta é um valor negativo?
03 - Analise o gráfico do exemplo 2 e responda:
A) A mola foi distendida ou comprimida?
B) Qual é a variação da força aplicada sobre o pão de queijo?
C) Quanto o sistema pão de queijo-mola se deslocou em relação à posição de equilíbrio?
D) Qual é a constante elástica da mola que prende o pão de queijo?
El Qual é a variação da energia potencial elástica do sistema, uma vez que a mola foi deformada?
F) Qual foi o trabalho realizado da posição (X.) até a posição (x,)?​

Answer 1

Resposta:

desculpa só sei a resposta da 1

Answer 2

01) A energia potencial elástica dessa mola é de 25 J.

02) O trabalho dessa mola é de - 6,05.10⁻⁴ J. Esse trabalho é negativo porque a força está sendo dissipada e não adquirida por essa mola. Quando distendemos uma mola, seu trabalho é negativo, quando comprimimos uma mola, o trabalho é positivo.

3.A) A mola está sendo distendida, pois, há uma aumento da Força sobre ela, como a constante elástica é uma constante, isso quer dizer que o descolamento é maior.

B) A variação de força aplicada é de 10 N.

C) O sistema se desloca 1 m.

D) A constante elástica da mola é de 10 N/m.

E) A variação de energia potencial elástica é de 5 J.

F)O trabalho realizado foi de -0,05 J.

A Lei de Hooke é expressa matematicamente por:

F=k*x

Onde:

• F é a força de deformação [N]

• k é a constante elástica da mola [N/m]

• x é a deformação [m]

Portanto, considerando a Lei de Hooke, a força é diretamente proporcional a constante elástica da mola e a deformação, quando maior essas duas, maior será a força.

A energia potencial elástica é a energia que associa as molas ao desenvolvimento de uma trajetória. As molas tem uma grande caracteriza de comprimir-se e descomprimir-se, transformando energia potencial em energia potencial gravitacional.

A fórmula da energia potencial elástica é dada por:

*Quanto maior for o valor da constante elástica da mola e a sua deformação, maior será a energia armazenada no corpo (Epe).

O trabalho de uma força, seja ela de qualquer natureza, nesse caso é uma força de atrito, é diretamente proporcional a força aplicada, ao deslocamento realizado e ao cosseno do ângulo produzido entre a força e o deslocamento.

O trabalho é dado em Joules, e quando trabalhos com molas, ele é igual à energia quando essa mola é comprimida ou o inverso da energia, quando a mola é distendida.

Logo:

01)                                              

$E=\frac{k.x^2}{2}\\ \\ F=k.x\\ \\ E=\frac{F.x}{2} \\ \\ E=\frac{100.0,5}{2} \\ \\ E=25J$      

02)

 $\tau =-E\\ \\ \tau= -\frac{kx^2}{2} \\ \\ \tau= -\frac{1000.(0,0011)2}{2} \\ \\ \tau=-500.1,21.10^-^6\\ \\ \tau=-6,05.10^-^4 J$          

03.D)

F=k.x

10=k.1

k=10 N/m

03.E)

   $E=\frac{kx^2}{2} \\ \\ E=\frac{10.1^2}{2} \\ \\ E=5J$

03).F)

$\tau= - E\\ \\ \tau=-\frac{k.x^2}{2} \\ \\ \tau=-\frac{10.0,1^2}{2} \\ \\ \tau=-0,05J$

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