Question

Um bloco possui uma energia cinética de 3 J e a mola uma energia potencial elástica de 2 J quando o bloco está em x = +2, 0 cm. (a) Qual a energia cinética do bloco quando ele está em x = 0? Qual a energia potencial elástica da mola quando o bloco está em (b) x = −2, 0 cm e (c) x = −A?

Answer 1

Olá! Espero ajudar!

Sabemos que a energia potencial elástica é dada por -

Epe = Kx²/2

Onde,

K = a constante elástica da mola (N/m)

X = deformação da mola (metros)

Assim, quando a deformação da mola for igual a zero, a energia potencial elástica será igual a zero e, pelo Princípio da Conservação da Energia Mecânica, teremos -

Em = Epe + Ec  ⇒  Epe = 0

Em = Ec

Ec = 3 + 2

Ec = 5 Joules

A energia potencial elástica quando a deformação for x = -2 cm será a mesma de quando x = 2 cm, pois o módulo da deformação é o mesmo.

Epe = 2 Joules

Quando x = - A ⇒ primeiramente, iremos calcular a constante elástica da mola.

x = 2 cm = 0,02 m ⇒ Epe = 2 = K(0,02)²/2

4 = K(0,02)²

K = 10000 N/m

x = -A  ⇒  Epe = K(-A)²/2

Epe = 10000A²/2

Epe = 5000A²