c) a figura seguinte mostra o exato instante em que um bloco é abandonado.
para esse instante, marque as forças que estão aplicadas no bloco. qual é o valor resultante dessas forças? o bloco possui energia cinética? por quê?
d) imediatamente após o instante do item anterior, ao abandonar sua posição a extrema-direita, o bloco acelera para a esquerda, movimentando-se cada vez mais rapidamente. a figura abaixo mostra o instante que o bloco está na posição de equilíbrio.
como sabemos, a resultante é nula nessa posição. mas então por que o bloco não para aí? com base em qual princípio ou lei física podemos justificar isso?
e)explique as transformações de energia que ocorrem desde o instante em que o bloco foi liberado (item c) até o instante em que ela passa pela posição de equilíbrio (item d).
Soluções para a tarefa
Podemos usar conceitos de energia mecânica e leis de Newton para encontrar uma explicação para os fenômenos observados:
c)Para a esquerda esta a força elástica, se o bloco esta na terra, para baixo esta a força gravitacional e para cima a normal, se ha atrito com a mesa para ha direita ha a força de atrito.
O valor resultante das forças sera para a esquerda, fazendo o bloco se deslocar para a esquerda. Porem não podemos calcular o resultante, pois não temos o valor da constante k.
Se tivéssemos o valor da constante k poderíamos multiplicar k pela distancia deslocada da posição de equilíbrio.
O bloco não possui energia cinética, pois esta parado no instante em que foi solto.
d)O bloco acelera até a posição de equilíbrio adquirindo uma velocidade para a esquerda. Na posição de equilíbrio o bloco não esta mais sendo acelerado, porém ainda possui a sua velocidade para a esquerda e não para na posição de equilíbrio. Podemos associar esse fato a lei de conservação de energia.
e)Na extrema esquerda toda a energia do bloco é energia potencial elástica dada pela mola, quando o corpo começa a acelerar parte dessa energia se transforma em energia cinética, ate que quando chega a posição de equilíbrio toda a sua energia é energia cinética.