Adotando g=10 m / s 2 e desprezando o efeito do ar e a energia mecânica dissipada no ato da colisão, calcule:
b) o trabalho da força aplicada pela mola sobre o corpo no percurso BC;

Passo 1

Beleza, aqui a gente precisa calcular o trabalho feito pela mola sobre o corpo enquanto ela é comprimida de B até C.
Conteúdo da matéria: força elástica (mola), energia potencial elástica e trabalho de força conservativa.
O que vamos usar:
  1. A definição de trabalho de força elástica: sendo Ws = Us(inicial) ;-; Us(final), a energia potencial da mola, o trabalho da mola entre duas posições é
  1. O fato de que, na posição B (não comprimida), , e em C (compressão máxima) .

Passo 2

Teoria passo a passo:
  • A mola é uma força conservativa. Para qualquer força conservativa, o trabalho dela entre dois pontos é dado por W = U(inicial) - U(final)
  • No caso da mola, a energia potencial elástica quando ela está comprimida de Us(x) = tfrac12,k,x^2 até Us(B) = tfrac12,k,(0)^2 = 0, Us(C) = tfrac12,k,x^2 é
  • Logo, se em B temos e em C temos , então

Passo 3

Aplicando a fórmula do trabalho:
WBC = Us(B) ;-; Us(C) = 0 ;-; tfrac12,k,x^2 = -,12,k,x^2
Isso mostra que a mola faz trabalho negativo sobre o corpo (ela retira energia dele para armazenar como energia elástica).

Resposta

boxedWBC ;=;-,12,k,x^2

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