Question

Uma mola, de 10,0 cm de comprimento e cuja constante elástica é k=150 N/m, está suspensa verticalmente por uma de suas extremidades?


a) Pendurando-se na outra extremidade da mola um determinado peso, seu comprimento passa a ser de 13.0 cm. Qual é o valor deste peso?
b) Qual seria o comprimento da mola se pendurassemos, em sua extremidade livre um corpo de massa igual a 900g?
c) No item b, calcule a energia potencial elástica do corpo pendurado na mola.

Answer 1

Explicação:

Pela Lei de Hooke a força em uma mola é : F = k.X

F - Força elástica

k - constante elástica da mola

x - a elongação sofrida pela mola (deslocamento)

a) X = x2 -x1  = 13 cm-10 cm = 3 cm = 3x10^-2 m = 0,03 m

F = 150 N/m . 0,03 m = 4,5 N

A massa do objeto pendurado é: m.g = k.X

g - aceleração da gravidade

m = (k.X)/g     m = (150 x 0,03 )/9,81 = 0,458 kg

b) x =  (m.g)/k    -  x = (0,9 kg . 9,81 m/s^2 )/150 N/m = 0,05886 m

comprimento da mola em repouso (suspensa por uma das extremidades) - 0,10 m

0,10 m + 0,05886 m = 0,15886 m = 15,886 cm

c) Epe = (k . x^2)/2    -   Epe = (150 N/m . 0,15886^2)/2 = 1,8927 J