Question

Um corpo de massa 500g está preso a uma mola, exibindo movimento harmônico simples com uma amplitude de 15,0cm. Quando o corpo está a 5,00cm da posição de equilíbrio. Nessas condições, a energia cinética, a energia potencial e a energia mecânica, considerando que a mola tenha constante elástica de 2,00kN/m, são, respectivamente:


A- 2,50J, 20,0J e 25,0J

B- 2,75J, 18,25J e 21,0J

C- 50J, 20,0J e 21,5J

D- 3,50J, 18,5J e 22,0J

E- 2,50J, 22,5J e 20,0J

Answer 1

A energia cinética, a energia potencial e a energia mecânica são, respectivamente: 20 Joules, 2,5 Joules e 22,5 Joules.

Calculando a energia mecânica, lembrando que quando a amplitude for máxima a energia cinética é zero e a energia potencial equivale à energia mecânica.

Em = Epe máx

Em = K.Δx²/2

Em = 2000. 0,15²/2

Em = 22,5 Joules

Calculando a energia potencial elástica quando a posição for 5 cm da posição de equilíbrio.

Epe = K. Δx²/2

Epe = 2000. 0,05²/2

Epe = 2,5 Joules

A energia cinética do corpo no ponto 5 cm será equivalente à diferença entre a energia mecânica do mesmo e a energia potencial elástica.

Ec = Em - Epe

Ec = 22,5 - 2,5

Ec = 20 Joules