Question

Um bloco A, de massa igual a 20kg está em repouso sobre um plano inclinado que faz 30° com a horizontal. Entre o plano e o bloco, não existe atrito e o bloco está preso a um cabo ideal que é ligado a uma mola de constante elástica igual a 200 N/m. Considerando a gravidade = 10 m/s2, determine a energia armazenada pela mola.

Socorro alguém me ajuda

Answer 1

Vamos começar desenhando as forças presentes nesse sistema. Observe a imagem em anexo.

Como o bloco está em repouso, podemos concluir que a força resultante é igual a zero. Logo: Px de A = Tração (i)

Ademais, a tração que puxa o bloco é a mesma que puxa a mola, porque trata-se do mesmo fio. Portanto: Fel = Tração (ii)

A energia potencial elástica é: $Epel = \frac{kx^{2}}{2}$ (iii)

Ou seja, se descobrirmos a deformação que ocorre na mola, encontraremos a resposta. Como? Bem,  Fel = k.x

Vamos então:

sen θ =  $\frac{Px}{Pa}$

Px = Pa.sen θ

Px = m.g.sen 30°

Px = 20.10.1/2

Px = 10.10

Px = 100 N

Logo,  substituindo em (i), a tração T é igual a 100 N

Agora, vamos em (ii):

Fel = Tração

Fel = 100 N

k.x = 100

x = $\frac{100}{200}$

x = $\frac{1}{2}$ m = 0,5 m

x = 0,5 m

Agora, vamos em (iii):

$Epel = \frac{kx^{2}}{2}$

$Epel = \frac{200(\frac{1}{2})^{2}}{2}$

$Epel = \frac{\frac{200}{4}}{2}$

Epel = $\frac{50}{2}$

Resposta: Epel = 25 J

Espero ter ajudado. :)

Aprenda mais:  Já parou para pensar "Por que podemos deslocar um vetor para efetuar cálculos?" Veja em: brainly.com.br/tarefa/19401159