Na figura, a mola 1 está comprimida de 40 cm e tem constante elástica k1 = 200 N/m. Após esta mola ser liberada, o bloco choca-se com a mola 2, de constante elástica k2 = 800 N/m e sem deformação inicial.
Considerando os atritos desprezíveis, podemos afirmar que a mola 2 será comprimida de, no máximo: a) 10 cm b) 40 cm c) 160 cm d) 80 cm e) 20 cm
Soluções para a tarefa
Resposta:
Eei = Energia elástica inicial
Eef = Energia elástica final
Eei = Eef , pois a energia é conservada.
k.x² / 2 = k.x² / 2
200 . 0,4² / 2 = 800 . x² / 2
200 . 0,16 / 2 = 800 . x² / 2
100 . 0,16 = 400 . x²
16 = 400 . x²
x² = 16 / 400
x² = 0,04
x = √0,04
x = 0,2 m = 20 cm
Explicação:
A mola 2 será comprimida de, no máximo, 20 cm. (Letra E)
Para resolver a questão, é necessário conhecimento prévio sobre energia potencial elástica, que é a energia armazenada como resultado de uma aplicação de força para deformar um objeto elástico. Essa energia é armazenada, e, caso a força seja removida do objeto, essa energia potencial elástica se transforma em energia cinética, resultando na realização de trabalho pela força elástica.
A fórmula para encontrar a energia elástica é:
Ep= k.x² / 2; onde k = constante elástica da mola e x= deformação da mola e sua unidade de medida é J (Joules).
Voltando a questão, é informado que os atritos, que poderiam causar dispersão de energia, são desprezíveis. Então a energia elástica inicial vai ser igual a energia elástica final.
Assim:
Epei = Energia potencial elástica inicial
Epef = Energia potencial elástica final
Epei = Epef
k.x² / 2 = k.x² / 2
200 . 0,4² / 2 = 800 . x² / 2
200 . 0,16 / 2 = 800 . x² / 2
100 . 0,16 = 400 . x²
16 = 400 . x²
x² = 16 / 400
x² = 0,04
x = √0,04
x = 0,2 m
x = 20 cm, letra E.
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