Um bloco com uma massa
se movimenta para a direita com velocidade constante
quando colide com uma mola cuja massa é insignificante e cuja constante elástica é
. Supondo que a superfície em que o bloco se movimenta não possua atrito, calcule a compressão máxima da mola após a colisão.
Passo 1
Beleza, aqui o enunciado diz que um bloco de massa
chega com velocidade constante
e bate numa mola (massa desprezível) de constante elástica
. A superfície é sem atrito, então não tem perda de energia por calor.
Conteúdo: conservação de energia mecânica (energia cinética vira energia potencial elástica). Vamos precisar das fórmulas
Conteúdo: conservação de energia mecânica (energia cinética vira energia potencial elástica). Vamos precisar das fórmulas
- Energia cinética:
- Energia potencial da mola:
Passo 2
Teoria e montagem da equação
Como não há atrito, toda energia cinética inicial vira energia elástica no ponto de máxima compressão. Então:
Como não há atrito, toda energia cinética inicial vira energia elástica no ponto de máxima compressão. Então:
Aqui
é a compressão máxima da mola.
Passo 3
Isolando
:
Agora substitui os valores:
Resposta
A compressão máxima da mola é aproximadamente
.