Question

Uma mola de constante elástica igual a 20 N/m é esticada, e seu comprimento, que era inicialmente de 10 cm, passa a ser de 60 cm. Qual é o módulo da energia potencial elástica armazenada nessa mola?
a) 2,0 J
b) 2,5J
c) 1,5J
d) 150 J
e) 1500 J

Answer 1

Após conhecermos o resultado do cálculo podemos afirma que energia potencial elástica armazenada nessa mola E_p =  2,5 J e tendo alternativa correta a é a letra B.

Energia potencial é a forma de energia associada à deformação de um sistema elástico.

A energia potencial elástica para deformar a mola é dado por:

$\Large \boxed{ \displaystyle \text { \mathsf{E_{Pel} = \dfrac{k \cdot \Delta x^{2} }{2} } } }$

Sendo que:

Ep → energia potencial elástica [ J ];

k→ constante elástica do corpo [ N/m ];

x →  deformação do corpo [ m ].

Dados fornecidos pelo enunciado:

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{ \begin{cases} \sf k = 20\: N/m \\ \sf x_1 = 10\: cm = 0{,} 10\: m\\\sf \sf x_2 = 60\: cm = 0{,} 60\: m \\ \sf \Delta x = x_2 -x_1 = 0{,}50m \\ \sf E_{pel} = \:?\: J \end{cases} } }$

Cálculo da energia potencial elástica:

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{E_{Pel} = \dfrac{k \cdot \Delta x^{2} }{2} } }$

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{E_{Pel} = \dfrac{\diagup\!\!\!{ 20}\:{}^{10} \cdot (0{,}50)^{2} }{ \diagup\!\!\!{ 2} \:{}^{1} } } }$

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{ E_{Pel} = 10 \cdot 0{,}25 } }$

$\Large \boldsymbol{ \displaystyle \sf E_{Pel} = 2{,} 5 \: J }$

Alternativa correta é a letra B.

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