Um bloco de
é conectado a uma mola e colocado sobre uma superfície Horizontal lisa. É preciso aplicar uma força horizontal de
para manter o bloco em repouso quando ele é puxado
de sua posição de equilíbrio. O bloco é solto, com velocidade nula, a partir deste ponto. Encontre a constante de elasticidade da mola.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um bloco de
preso a uma mola sobre uma superfície horizontal lisa. Quando puxamos a mola
de sua posição de equilíbrio, precisamos aplicar uma força de
para manter o bloco parado. Queremos descobrir qual é a constante de elasticidade dessa mola. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Hooke, que relaciona força, constante elástica e deformação da mola.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a Lei de Hooke, que diz que a força exercida por uma mola é proporcional à sua deformação:
onde:
-
é a força aplicada, -
é a constante de elasticidade da mola, -
é a deformação da mola (distância que a mola foi puxada ou comprimida).
Passo 3
Na situação apresentada, a força que precisamos aplicar para manter o bloco em repouso é de
, e a mola foi esticada
. Como o bloco está em repouso, a força aplicada
é igual à força exercida pela mola. Portanto, podemos usar a fórmula da Lei de Hooke para encontrar
:
Passo 4
Agora, vamos resolver essa equação para encontrar o valor de
. Basta dividir ambos os lados da equação por
:
Passo 5
Calculando a divisão:
Resposta
A constante de elasticidade da mola é
.