Um bloco de 500 g é liberado, a partir do repouso, de uma altura
acima de uma mola vertical com constante elástica
e massa desprezível. O bloco se choca com a mola e para momentaneamente depois de comprimir a mola
.
Qual é o trabalho realizado pelo bloco sobre a mola e pela mola sobre o bloco?
Qual é o trabalho realizado pelo bloco sobre a mola e pela mola sobre o bloco?
Passo 1
O enunciado diz que um bloco de massa m = 0,5 kg cai de repouso sobre uma mola vertical (k = 200 N/m), comprime-a x = 0,15 m e para.
Conteúdo: trabalho de forças e energia potencial elástica.
O que vamos precisar:
Conteúdo: trabalho de forças e energia potencial elástica.
O que vamos precisar:
- A definição de trabalho da força elástica e sua relação com a energia armazenada na mola.
Passo 2
Teoria do trabalho de uma mola:
Quando você aplica uma força sobre a mola e a comprime, a mola armazena energia potencial elástica dada por
Quando você aplica uma força sobre a mola e a comprime, a mola armazena energia potencial elástica dada por
O trabalho que o bloco faz sobre a mola (W₁) é exatamente essa energia que vai pra mola.
Passo 3
Calcular a energia elástica (e, portanto, o trabalho do bloco sobre a mola):
Passo 4
O trabalho da mola sobre o bloco (W₂) é o mesmo módulo, mas com sinal trocado, porque a mola faz força contrária ao deslocamento do bloco.
Resposta
Trabalho do bloco sobre a mola:
Trabalho da mola sobre o bloco:
Trabalho da mola sobre o bloco: