Question

Uma caixa de massa de 8,0kg é solta, a partir do repouso, a uma altura de 3,0m acima de um mola. Inicialmente a mola está na sua posição de repouso, ou seja, sem deformação. Atritos e resistências são desprezíveis. Sabendo que a caixa comprime a mola até a deformação máxima de 80cm e durante a deformação da mola a energia mecânica é constante, qual será a constante elástica da mola no SI (N/m) ? Adote o ponto de deformação máxima como referência (onde a energia potencial gravitacional é nula).

Answer 1

A constante elástica da mola no SI será de 750 N/m.

Se o sistema é conservativo, pelo Princípio da Conservação da Energia Mecânica, sabemos que a energia potencial gravitacional da caixa será equivalente à energia potencial elástica máxima da mola.

Epg = Epel

A energia potencial elástica constitui-se na energia que os corpos elásticos acumulam quando sofrem uma deformação.  Podemos calcular a energia potencial elástica por meio da seguinte equação -

Epe = KΔx²/2

Assim,

Epg = K. Δx²/2

m.g.h = K. Δx²/2

8. 10. 3 = K. 0,80²/2

240 = K. 0,32

K = 240/0,32

K = 750 N/m

Answer 2

Resposta:

Segue na imagem em anexo o raciocínio e a conta. Se alguém discordar, deixe comentário refutando que serei grato. A constante elástica da mola é de 931 N/m.