(UDESC 2019) Um pequeno bloco com 300 g de massa comprime em 2,0 cm uma mola de constante elástica de 10 N/m. O bloco é solto e sobe por uma superfície curva, como mostra a figura abaixo. Desconsiderando quaisquer forças de atrito, qual a velocidade do bloco ao passar pela metade da altura máxima hmáx a ser atingida no plano inclinado?
Anexos:
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A velocidade do bloco quando passa pela metade da altura é (aproximadamente) 8,2 m/s
De acordo com a Conservação de energia, a energia total do sistema estudado deve ser constante (sem perdas e sem adições).
Neste sistema, existem 3 energias a se considerar:
Energia elástica
Energia potencial
Energia cinética
Portanto a equação da conservação de energia será
Logo a altura máxima será a altura que tem o valor de energia potencial igual a energia total (ou seja, energias elásticas e cinéticas iguais a zero).
A energia total no início é a energia elástica e vale 20 Joules:
A altura máxima vale 6,67 metros
(no ponto de altura máxima)
A velocidade na metade da altura máxima vale 8,2m/s (aproximadamente)
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