Um bloco de 250 g é deixado cair sobre uma mola vertical com uma constante de mola
. A compressão máxima da mola produzida pelo bloco é de 12 cm .
a) Enquanto a mola está sendo comprimida, qual o trabalho executado pela mola?
a) Enquanto a mola está sendo comprimida, qual o trabalho executado pela mola?
Passo 1
Beleza, aqui o enunciado diz que um bloco de 250 g (0,25 kg) cai e comprime uma mola vertical de constante
até
. A pergunta (item a) é: enquanto a mola está sendo comprimida, qual é o trabalho feito pela mola?
Conteúdo: força elástica (Lei de Hooke) e definição de trabalho de uma força variável. Vamos precisar da fórmula do trabalho para uma mola e converter unidades.
Conteúdo: força elástica (Lei de Hooke) e definição de trabalho de uma força variável. Vamos precisar da fórmula do trabalho para uma mola e converter unidades.
Passo 2
Antes de mais nada, lembra que a força da mola é
. O trabalho
dessa força, quando o bloco desloca de
até
, é dado por
Isso vem da definição de trabalho para uma força variável:
.
Passo 3
Primeiro a gente converte
de
para
:
E o deslocamento máximo é
.
Passo 4
Agora plugando na fórmula do trabalho da mola:
Calculemos:
Portanto
Resposta
O trabalho executado pela mola, durante a compressão de 12 cm, é
.