Question

Um dispositivo de lançamento foi projetado por um estudante para facilitar o entendimento sobre o lançamento de projéteis. O dispositivo foi constituído por um cano de PVC, uma mola de contante elástica k=200N/m, que para "trava-la" ao gatilho ela deve se comprimida em 10cm. Sabendo que a esfera a ser lançada possui massa de 20g. Qual deve ser a velocidade adquirida no instante em que a esfera deixa de interagir com a mola?
R: (10m/s)
Por favor façam desenvolvimento da resposta

Answer 1

Olá! Espero ajudar!

Pelo Princípio da Conservação da Energia Mecânica sabemos que a energia potencial elástica do dispositivo será transformada em energia cinética no momento em que a esfera se soltar da mola.

A energia pontencial elástica é dada por -

Epe = Kx²/2

onde,

K =  constante elástica da mola ( N/m ) ⇒  200 N/m

X = deformação da mola ( metro )  ⇒  10 cm = 0,1 metros

A energia cinética é dada por -

Ec = mV²/2

Onde,

m = massa do objeto (kg) ⇒ 20 gramas = 0,020 kg

V = velocidade do objeto (m/s)

Assim,

Kx²/2 = mV²/2

Kx² = mV²

200(0,1)² = 0,020V²

V² = 100

V = √100

V = 10 m/s