Question

(Unesp) Um rapaz de 50 kg está inicialmente parado sobre a extremidade esquerda da plataforma plana de um carrinho em repouso, em relação ao solo plano e horizontal. A extremidade direita da plataforma do carrinho está ligada a uma parede rígida, por meio de uma mola ideal, de massa desprezível e de constante elástica 25 N/m, inicialmente relaxada.O rapaz começa a caminhar para a direita, no sentido da parede, e o carrinho move-se para a esquerda, distendendo a mola. Para manter a mola distendida de 20 cm e o carrinho em repouso, sem deslizar sobre o solo, o rapaz mantém-se em movimento uniformemente acelerado.Considerando o referencial de energia na situação da mola relaxada, determine o valor da energia potencial elástica armazenada na mola distendida de 20 cm e o módulo da aceleração do rapaz nessa situação.

Answer 1

Espero ter ajudado!
(como o carrinho está em repouso, a força elástica exercida pela mola para a direita tem a mesma intensidade da força aplicada pelo rapaz para esquerda:)

Answer 2

Boa tarde!

Vamos por partes ok?  

Passo 1: A questão fala sobre energia potencial elástica, logo a fórmula que utilizaremos é a seguinte:  

Epel= K.x²/2  

(Sendo K  é igual a constante elástica, multiplicado por N/m. E x é igual a 0,02m)

Substituindo por valores nós teremos:

Epel= 25. (0,2)²/2

Epel= 0,5 J ( medida em joule)

Passo 2: Vemos que as forças estão associadas ao carro e o rapaz se encontra horizontalmente em relação ao carrinho, a mola possui também uma distensão de 20 cm. O carrinho está em repouso e o rapaz em movimento, logo temos uma resultante nula. Aplicando na fórmula de dinâmica, fica assim:  

R= m.a  

A= m. a

(Sendo A= K.x= 25.0,2 A= 5N)

5= 50. A

A=0,1m/s²

GABARITO FINAL: 0,1 m/s²