Um bloco de massa igual a 2,0 kg é empurrado contra uma mola horizontal de massa desprezível, comprimindo-a 15 cm . Quando liberado, ele se sobre uma mesa horizontal, A constante elástica da mola é 200 N/m.
Utilize o teorema do Trabalho-Energia Cinética para calcular a velocidade do Bloco

Passo 1

O enunciado diz que um bloco de massa comprime uma mola com constante elástica em . Quando a mola é solta, o bloco ganha velocidade sobre a mesa.
Conteúdo: Teorema do Trabalho-Energia Cinética (WT = ΔK) e energia potencial elástica.
O que precisamos: converter unidades, lembrar que a energia armazenada na mola vira energia cinética do bloco.

Passo 2

Primeiro, converte a compressão da mola de centímetros para metros:
x = 15 cm = 0,15 m

Passo 3

Teorema do Trabalho-Energia Cinética diz que o trabalho total feito pelas forças sobre o corpo é igual à variação da energia cinética:
Wtotal = De
Aqui, a única força que faz trabalho é a mola. Inicialmente o bloco está parado ( ), então toda a energia potencial elástica vira energia cinética.

Passo 4

Energia potencial elástica da mola:
Uel = tfrac12 k x^2
Como essa energia some da mola e vai para o bloco, usamos
tfrac12 k x^2 = tfrac12 m v^2
Isolando v = raizk,x^2m = xraizkm :

Passo 5

Substituindo os valores:
v = 0,15 mtimesraiz200 N/m2,0 kg = 0,15timesraiz100 = 0,15times10 = 1,5 m/s

Resposta

A velocidade do bloco ao deixar a mola é .

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