Question

Na figura (a) representa uma mola não deformada. Na figura (b) a mola foi alongada, sofrendo uma deformação x = 0,20 m . Sendo k = 50 N/m a constante elástica da mola, o trabalho(τ) da força elástica do deslocamento de A para B é de :

a) + 1 Joule
b) - 1 Joule
c) + 10 Joules
d) - 10 Joules
e) nulo

Answer 1

A força elástica, dada por F=k.x, não é constante, é uma força que depende da deformação da mola. É fácil perceber experimentalmente que, quanto mais se tenta comprimir (ou esticar) uma mola, mais difícil fica, pois precisamos cada vez mais força para continuar a deformação.

Veja na figura anexada um gráfico da força aplicada em função da deformação de uma mola qualquer.

Sabemos, no entanto, que o trabalho (W) realizado pela força elástica para comprimir (ou esticar) uma mola será igual a energia potencial elástica (Epe) armazenada na mola, logo:

$\boxed{W~=~E_{pe}}$

A energia potencial elástica é dada por:

$\boxed{E_{pe}~=~\dfrac{k\cdot x^2}{2}}$

Assim, o trabalho da força elástica no caso enunciado no texto vale:

$W~=~\dfrac{k\cdot x^2}{2}\\\\\\W~=~\dfrac{50\cdot 0,20^2}{2}\\\\\\W~=~\dfrac{50\cdot 0,04}{2}\\\\\\w~=~\dfrac{2}{2}\\\\\\\boxed{W~=~1~J}~~\Rightarrow~Letra~A\\\\\\\\\Huge{\begin{array}{c}\Delta \tt{\!\!\!\!\!\!\,\,o}\!\!\!\!\!\!\!\!\:\,\perp\end{array}}Qualquer~d\acute{u}vida,~deixe~ um~coment\acute{a}rio$