Question

Um corpo de massa 1kg comprome uma mole de constante elástica K: 4x10^3 que se mantém comprimida por um barbante.
O conjunto está em um plano horizontal e o coeficiente de atrito entre o bloco e o solo é 0,40. A barbante arrebenta e o corpo percorre uma distância de 5m até parar. Sendo g=10. Calcule a deformação inicial da mola


A resposta é 0,1 m.

Answer 1

Descobrindo a força de atrito, que é a resultante que atua no corpo após este perder o contato com a mola.

Fat = μN                ⇒         como N = P = mg = 1(10) = 10 N
Fat = 0,4(10) = 4 N
Fat = 4N


Vamos determinar o trabalho da força de atrito:

T = F.d.cosα = 4(5)(-1) = -20 J
T = -20 J (trabalho da força de atrito)

Daí, percebemos que o atrito realiza um trabalho de 20 J sobre o corpo para pará-lo,  após este perder o contato com a mola.

Logo, concluímos que a mola realiza um trabalho de 20 J sobre o corpo ⇒
T (mola) = T (atrito)

E como sabemos que:

T (mola) = Ep₀ - Epf  (variação de energia potencial elástica)

e como: Epf = 0, o corpo perde contato com a mola.

logo, T = Ep₀  (trabalho realizado pela mola)

20 = kx²/2
20 = 4.10³.x²/2   ⇒ x² =1.10⁻² ⇒ x = √1.10⁻² = 1.10⁻¹ = 0,1 m

x = 0,1 m