Question

15. Um bloco de 4,0kg é abandonado a uma altura de 4,75m verticalmente acima de uma mola ideal de constante elástica K = 80,0N/m, que possui uma extremidade fixa em um piso horizontal, como mostra a figura a seguir.

Answer 1

Dados :

Massa = 4 kg

Altura = 4,75 m

Constante elástica = 80 N/m

Gravidade = 10 m/s

Resolução :

Força peso

F = m . g

F = 4 . 10

F = 40

Deformação da mola

Fel = K.x

40 = 80.x

x = 40/80

x = 0,5 m

Temos a equação geral

Epg = Epel

m.g.h = k.x²/2

4.10.4,75 = 80.0,5²/2

190 J = 10 J

Energia mecânica

Em = 190 + 10

Em = 200 J

Velocidade

Ec = m.v²/2

200 = 4.v²/2

200.2 = 4.v²

400 = 4.v²

v² = 400/4

v² = √100

v =  10 m/s