Question

Uma mola de constante elasticidade k=5n/m tem uma de suas extremidades presa ao teto e a outra a um de peso 3,0n. Estando a mola esticada de 20 cm qual o valor indicado pela balança na qual o bloco se apóia?

Answer 1

   As forças atuando nesse bloco (peso) serão a força peso do objeto e a força elástica da mola na mesma direção, no entanto, com sentidos opostos e, ainda, com intensidades diferentes.

   A força elástica é dada pela relação, $\mathsf{F_{el} = K\,.\, x}$ sendo K a constante elástica da mola e x a deformação em seu comprimento.

   A força que a balança faz sobre o bloco será igual a força resultante atuando sobre ele. A resultante será igual a diferença entre a foça peso e aforça elástica.
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  Para a resultante temos:

  $\mathsf{F_{r} = P \,-\, F_{el}\,\,\,\,\to\,\,\,\,F_{r} = 3 \,-\, 5.20.10^{-2}\,\,\,\,\to\,\,\,\,F_{r} = 3 \,-\, 1 =\boxed{2\,\,\,N}}$

  Considerando que as balanças, comummente, indicam a massa, podemos utilizar a Segunda Lei de Newton para descobrir o valor indicado.

  Por Newton temos $\maths{F_{r} = m\,.\,a}$.
  Sendo a igual a g, e considerando $g=10\,\,\, m/s^{2}$, temos:

   $\mathsf{m = \dfrac{F_{r}}{g}\,\,\,\,\to\,\,\,\,m = \dfrac{2}{10}=\boxed{0,2\,\,\,Kg}}$