15-(UFB) Considere um sistema constituído por uma mola e um pequeno carrinho.
Uma pessoa estica vagarosamente (com velocidade constante) o sistema, a partir do
comprimento inicial (sem deformação) no ponto A, passando pelo ponto B até chegar ao
ponto C, quando é abandonado e naturalmente retorna ao ponto A. A constante elástica
da mola é k=20N/m e as abscissas dos pontos A, B e C, localizados sobre uma reta
horizontal orientada para a esquerda estão representadas na figura abaixo.
Pede-se:
a) O comprimento natural da mola (sem deformação).
b) Esquematize o gráfico do módulo de em função da deformação .
c) Calcule o trabalho realizado no deslocamento de B para C pela força elástica e
pela força externa aplicada pela pessoa.
Soluções para a tarefa
Resposta:
a) À medida que a mola vai sendo deformada, a força que ela exerce sobre a pessoa aumenta.
b) A deformação final sofrida pela mola foi de 0,3 metros.
c) A energia potencial elástica armazenada na mola foi de 9 Joules.
A força elástica representa uma força capaz de provocar uma deformação em um corpo que possui elasticidade.
De acordo com a Lei de Hooke, a força elástica é diretamente proporcional à deformação que o corpo elástico sofre.
Fel = K . Δx
Dessa forma, quanto maior for a deformação maior será a força elástica. À medida que a mola vai sendo deformada, a força elástica aumenta.
A deformação da mola representa a diferença entre o comprimento final da mola e o seu comprimento inicial-
Δx = 60 - 30
Δx = 30 cm
Δx = 0,3 metros
A energia potencial elástica constitui-se na energia que os corpos elásticos acumulam quando sofrem uma deformação. Podemos calcular a energia potencial elástica por meio da seguinte equação-
Epe = K. Δx²/2
Epe = 200. 0,3²/2
Epe = 200. 0,09/2
Epe = 9 Joules
Explicação: