Question

5. (Fuvest-SP) Um homem executa exercícios com um
aparelho constituido por uma mola fixa; numa de suas
extremidades, há um suporte rigido, como mostra a
figura abaixo. O ponto O indica a posição da argola
quando a mola está com distensão nula (x - 0) O
homem exerco sobre a mola uma força F. variável com
a distensão X, de acordo com a função representada no
gráfico. Ele puxa a argola, cuja massa 6 de 0,5 kg, a16
o ponto B, distante 0,4 m de o, o largo-a em seguida,
Para efeito de cálculos, desprezo a massa da mola e a
ação de outras forças.
F (N)
1000
500
0,2
0,4
x (m)
a) Determine a constante elástica da mola,
b) Calcule a velocidade da mola ao passar pelo pon-
to O, depois de largar em B.

Answer 1

a) A constante elástica da mola equivale a 2500 N/m

b) A velocidade é de 28,3 m/s

A força elástica representa uma força capaz de provocar uma deformação em um corpo que possui elasticidade.

De acordo com a Lei de Hooke, podemos calcular a força elástica por meio da seguinte equação-

Fel =  K . Δx

Onde,

F: força aplicada no corpo elástico (N)

K: constante elástica (N/m)

Δx: variação sofrida pelo corpo elástico (m)

Assim,

500 = K. 0,2

K = 500/0,2

K = 2500 N/m

Em um sistema conservativo, a energia cinética máxima em O será igual à energia potencial elástica quando a deformação for máxima.

Epe(máxima) = Ec(máxima)

K. Δx²/2 = mV²/2

K. Δx² = mV²

2500. 0,4² = 0,5. V²

400 = 0,5. V²

V ≅ 28,3 m/s