Um bloco de
é arremessado de cima para baixo com velocidade de
, a partir de uma altura de
acima de uma mola em repouso no chão (considere uma mola ideal). A constante elástica da mola é de
e a resistência do ar é despresível.
(a) Qual é a velocidade do bloco quando ele atinge a mola?
(a) Qual é a velocidade do bloco quando ele atinge a mola?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente tem um bloco de massa
lançado lá de cima com velocidade inicial pra baixo
, e ele cai por uma altura
até atingir a mola. A questão (a) pede só a velocidade do bloco no momento em que ele encosta na mola.
Conteúdo: cinemática com aceleração constante (gravidade). Vamos usar a fórmula que relaciona velocidades, aceleração e deslocamento vertical sem precisar de tempo.
Conteúdo: cinemática com aceleração constante (gravidade). Vamos usar a fórmula que relaciona velocidades, aceleração e deslocamento vertical sem precisar de tempo.
Passo 2
Como a resistência do ar é desprezível, a única aceleração é a gravidade
apontando pra baixo. A gente define pra baixo como positivo, assim a equação padrão vale direto:
onde
-
é a velocidade final (o que a gente quer), -
é a velocidade inicial (7,0 m/s), -
é a distância que o bloco percorre até a mola, -
.
Passo 3
Substituindo os valores na fórmula:
Calculemos dentro da raiz:
Passo 4
Agora extraímos a raiz quadrada pra achar
:
Resposta
A velocidade do bloco ao atingir a mola é aproximadamente
.