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 constante elástica k=400N/m, que para “trava-la” ao gatilho ela deve ser comprimida em 20cm. Sabendo que a esfera a ser lançada possui massa de 30g. Qual deve ser a velocidade adquirida no instante em que a esfera deixa de interagir com a mola¿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 constante elástica k=400N/m, que para “trava-la” ao gatilho ela deve ser comprimida em 20cm. Sabendo que a esfera a ser lançada possui massa de 30g. Qual deve ser a velocidade adquirida no instante em que a esfera deixa de interagir com a mola¿

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 ) ⇒  400 N/m

X = deformação da mola ( metro )  ⇒  20 cm = 0,2 metros

A energia cinética é dada por -

Ec = mV²/2

Onde,

m = massa do objeto (kg) ⇒ 30 gramas = 0,030 kg

V = velocidade do objeto (m/s)

Assim,

Kx²/2 = mV²/2

Kx² = mV²

400(0,2)² = 0,030V²

V ≅ 23,09 m/s