Um bloco de massa m=1 kg é deixado cair em uma mola vertical, inicialmente relaxada, de constante elástica k=1 N / m. O bloco fica acoplado à mola, comprimindo-a em 10 cm até parar momentaneamente. A configuração é baseada na figura 1c).
Nesta compressão, qual o trabalho realizado pela força elástica da mola?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um bloco de massa m = 1,kg que cai sobre uma mola vertical com constante elástica k = 1,N/m. A mola começa sem estar comprimida e o bloco a comprime até 10,cm (ou 0,10,m) antes de parar momentaneamente. Nosso objetivo aqui é descobrir qual foi o trabalho realizado pela força elástica da mola nessa compressão. Para resolver isso, vamos usar conceitos de trabalho e energia em molações.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como calcular o trabalho realizado por uma força elástica. Quando uma mola é comprimida ou esticada, a força que ela exerce é proporcional à deformação, e o trabalho realizado por essa força é dado pela energia armazenada na mola. A fórmula para o trabalho realizado pela força elástica é:
W = 12 k x^2
Onde:
  • W é o trabalho realizado,
  • k é a constante elástica da mola,
  • x é a deformação da mola (no nosso caso, a compressão).

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores que a gente tem na fórmula. A constante elástica k é 1,N/m e a compressão x é 0,10,m. Então:
W = 12 times 1,N/m times (0,10,m)^2

Passo 4

Vamos fazer as contas agora:
W = 12 times 1 times 0,01 = 12 times 0,01 = 0,005,J

Resposta

O trabalho realizado pela força elástica da mola é de 0,005,J.

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