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
.
Se o bloco fosse solto de uma altura
acima da mola, qual será a máxima compressão da mola?
Se o bloco fosse solto de uma altura
Passo 1
Resumo do enunciado: um bloco de massa
é solto do repouso a uma altura
sobre uma mola de constante elástica
e comprime a mola em
. Se a altura for
, qual será a nova compressão
?
Conteúdo: conservação de energia mecânica. Vamos usar energia potencial gravitacional e energia potencial elástica
. Primeiro achamos
no caso dado; depois aplicamos ao segundo cenário para achar
.
Conteúdo: conservação de energia mecânica. Vamos usar energia potencial gravitacional
Passo 2
No primeiro caso, toda energia gravitacional vira energia elástica no ponto de máxima compressão:
Isolando
:
Passo 3
Substituindo
,
,
,
:
Passo 4
No segundo cenário, parte-se de
, então:
Mas
, logo
Daí
Passo 5
É só calcular:
Resposta
A máxima compressão da mola será cerca de
(21,2 cm).