Question

No sistema indicado na figura, a mola ideal está com seu comprimento natural. Numa primeira experiência, o apoio é baixado muito lentamente, até abandonar o bloco. Numa segunda experiência, o apoio é subitamente retirado.
Qual é a razão x1/x2 entre as distensões máximas sofridas pela mola nas duas experiências?​

Answer 1

A razão entre as distensões máximas sofridas pela mola é igual a 2.

Explicação:

Utilizando a segunda Lei de Newton e o conceito de energia potencial gravitacional e elástica, teremos:

Com o apoio descendo lentamente a mola se distende até que:

m.g = k.x₁                  (1).

Quando o apoio é retirado subitamente a mola se distende de um comprimento x₂ tal que:

m.g.x₂ = (1/2)k.x₂²

m.g = (1/2)k.x₂                     (2).

Dividindo a equação (1) pela equação (2) teremos:

m.g/m.g = k.x₁/(1/2)k.x₂

1 = x₁/(1/2)x₂

x₂/x₁ = 2.