Um bloco de massa 4 kg move-se sobre um plano horizontal liso com velocidade de
e atinge uma mola de constante elástica
. Calcule:
a) a energia que a mola ganha;
b) a deformação máxima produzida na mola.
a) a energia que a mola ganha;
b) a deformação máxima produzida na mola.
Passo 1
O enunciado descreve um bloco de massa
que se move com velocidade inicial
num plano horizontal sem atrito e atinge uma mola de constante elástica
. Como não há atrito, toda energia cinética do bloco vai se transformar em energia potencial elástica na mola no ponto de máxima deformação. Vamos usar conservação de energia para determinar a energia armazenada na mola e, em seguida, a deformação máxima.
Passo 2
A energia cinética inicial do bloco é
Como não há perda de energia, essa energia passa integralmente para a mola, ou seja,
Substituindo os valores:
Passo 3
Para encontrar a deformação máxima
da mola, igualamos a energia elástica ao valor calculado:
Logo,
Resposta
a) A energia que a mola ganha é
.
b) A deformação máxima da mola é .
b) A deformação máxima da mola é