Question

Na figura abaixo, uma massa está presa por duas molas de constante elástica k1 e k2 dadas na figura, sobre uma superfície de atrito desprezível. Se a massa for deslocada suavemente em 14 cm de sua posição de equilíbrio e liberada para oscilar, pode-se dizer que a energia mecânica do sistema:

Answer 1

Resposta:

Explicação:

A constante elástica efetiva nesta associação de molas pode ser obtida pelo seguinte raciocínio: a força resultante em qualquer momento da trajetória é a soma das forças elásticas exercidas por cada mola sobre a massa, logo:

F = F1 + F2 k Δx = k1 Δx1 + k2 Δx2.

Estas molas estão combinadas de modo que a deformação resultante seja igual à deformação de cada uma, assim Δx = Δx1 = Δx2, logo:

kΔx = k1Δx + k2Δx

Dividindo toda a equação por Δx, temos:

k = k1 + k2 = 300 N/m

A amplitude da oscilação será 0,14 m, então:

E = ½ kA2 = 2,94j.