Question

Um objeto de 6 kg está em repouso sobre uma mola. Deste modo, a mola é comprimida 8 cm pelo objeto. (a) Qual é a constante elástica da mola? (b) O objeto é empurrado mais 20 cm para baixo e liberado. Qual é a energia potencial elástica da mola comprimida antes de ser liberada? (c) Qual é a altura máxima alcançada pelo objeto, medida a partir do ponto onde o objeto foi liberado?

Answer 1

força peso esta agindo sobre a mola
F = m*g = 6kg *10m/s² -> F=60N

F = kx

F = força = 60N
K = constante da mola
x = deformaçao da mola em metros = 8cm = 0,08m

$60 = K *0,08\\\\ \frac{60}{0,08} = K \\\\ 750 =K$

b)  se empurra mais 20cm ..a deformaçao da mola agora é 28cm = 0,28 m

$E_{el} = \frac{K}{2}*x^2$

Eel = energia potencial elastica
K = constante da mola = 750 
x = deformação da mola =  0,28

$E_{el} = \frac{750}{2}* 0,28^2\\\\E_{el} = 29,4 J$

c) ele vai atingir a altura maxima quando a energia potencial gravitacional for igual a 29,4 J

$E_p = m*g*h$

Ep = energia potencial gravitacional
m = massa = 6kg
g = gravidade = 10

$29,4 = 60h\\\\ \frac{29,4}{60}=h \\\\0,49 = h$

ira atingir uma altura de 0,49 m = 49cm