Question

Uma esfera de massa 120 kg cai de uma altura de 3,5 m sobre uma mola helicoidal de constante elástica
3 400 N/m. Faça os cálculos necessários e informe:
A) Qual a velocidade da esfera no instante em que encosta na mola?
B) Qual a deformação máxima sofrida pela mola?
C) Qual a força máxima que essa mola vai fazer?
D) Com qual peso a esfera atinge a mola?

Answer 1

A) Qual a velocidade da esfera no instante em que encosta na mola?

Ep = m.g.h
Ec = m.v²/2

Através da conservação de energia temos que:

Eantes = Edepois
Ep = Ec

m.g.h = m.v²/2
10 x 3,5 = v²/2
70 = v²
v = 8,37 m/s


B) Qual a deformação máxima sofrida pela mola?

Ee = k.x²/2
Ec = Ee
4.200 = 3.400.x²/2
8.400 = 3400.x²
x² = 2,47
x = 1,57 m

C) Qual a força máxima que essa mola vai fazer?

F elástica = k. x
F = 3.400 x 1,57 = 5.338 N

D) Com qual peso a esfera atinge a mola?

P = m.g
P = 120 x 10 = 1.200 N