Question

Uma mola pendurada num suporte tem 10 cm de comprimento. Na sua extremidade livre, pendura-se um balde vazio, cuja massa é 0,50 kg. Em seguida, coloca-se água no balde até que o comprimento da mola atinja 30 cm . O gráfico mostra o comportamento da força que a mola exerce sobre o balde em função do seu comprimento.
Considerando g=10m/s²:

a) Calcule a massa de água colocada no balde.
b) Calcule a energia potencial elástica acumulada na mola no final do processo.

Answer 1

a) A massa de água colocada no balde é de 9,5 Kg.

b) A energia potencial elástica acumulada na mola foi de 10Joules.

A força elástica representa uma força capaz de provocar uma deformação em um corpo que possui elasticidade.

De acordo com a Lei de Hooke, podemos calcular a força elástica por meio da seguinte equação -

Fel =  K . Δx

Nesse caso, a força elástica será equivalente ao peso do balde com água.

100 = K. (0,30 - 0,10)

K = 100/0,20

K = 500 N/m

Calculando a massa de água no balde.

Fe = Peso

100 = (m + M).g

100 = (0,5 + M). 10

10 = 0,5 + M

M = 9,5 Kg

Calculando a energia potencial elástica -

Epe = K. Δx²/2

Epe = 500. (0,20)²/2

Epe = 10 Joules