Question

A energia potencial elástica armazenada em uma mola é de 320J e tem a constante elástica de 40N/m. Qual é a deformação sofrida nessa mola?.

Answer 1

Resposta:

Explicação:

A energia potencial elástica é calculado da seguinte forma:

Epl = k.x²/2, tal que:

Epl é a energia potencial elástica;

k é a constante elástica de uma mola específica;

x é a deformação da mola.

Basta substituir as informações fornecidas e calcular o que se pede, veja:

320 = 40.x²/2;

320 = 20.x²

16 = x²

x = ±4

Supondo que a mola tinha uma ponta presa e solta-se a outra extremidade, ela vai ter uma deformação positiva, uma extensão do comprimento original. Agora, supondo que a mola tinha uma ponta presa e uma força, de baixo para cima, a comprimiu, a deformação é negativa,

espero ter ajudado.

Answer 2

Resposta:

A deformação sofrida nessa mola foi de $+-4m$, uma vez que não foi indicado o sentido da força aplicada.

Explicação:

A energia potencial elástica armazenada em um corpo é dada pela fórmula a seguir:

$Ep = \frac{k*x^2}{2}$

Onde:

Ep = Medida da quantidade de energia armazenada por um corpo elástico que esteja sob efeito de uma força que o deforme, em Joules (J).

k = Propriedade de cada material. Uma constante que indica a maleabilidade do material a ser estudado (quanto maior, mais duro, quanto menor, mais suscetível a deformação), sendo medido em Newton por metro (N/m).

x = Medida de deformação do material deformado, calculada em metros (m), sendo a mesma a resultante da diferença do tamanho inicial ao tamanho final do objeto após a aplicação da força. Em caso de tracionamento do material, a medida terá valor positivo, caso seja compresso, terá valor negativo.

Dadas as explicações, vamos à questão:

Temos $Ep = 320J$ e  $k = 40 N/m$ , como queremos descobrir a deformação sofrida, devemos reorganizar a fórmula acima para:

$x = \sqrt{\frac{Ep*2}{k} }$

Assim:

$x = \sqrt{\frac{320*2}{40} }$

$x=\sqrt{\frac{640}{40} }$

$x=\sqrt{16} = +-4m$

Lembre-se que como não foi dado o sentido da força (tração ou compressão), a deformação deve ser respondida para ambos os sentidos.

Fonte: HELERBROCK, Rafael. Energia potencial elástica. Mundo Educação.