Uma certa mola se estica de 10 cm quando lhe aplicamos uma força com módulo igual a 30 N . Calcule o período das oscilações livres da mola quando ela está ligada a um corpo de massa
.
Passo 1
O enunciado trata de oscilações livres de um sistema massa–mola. Temos uma mola que se estica
cm ao receber uma força de módulo
N e está ligada a uma massa
kg. Vamos usar a Lei de Hooke para determinar a constante elástica
da mola e depois a fórmula do período de pequenas oscilações de um sistema massa–mola.
Passo 2
Pela Lei de Hooke, a força elástica é proporcional à deformação:
Isolando
, com
m e
N, temos
Passo 3
O período das oscilações livres de um sistema massa–mola é dado por
Essa fórmula vem da solução da equação
, cujo período natural é
.
Passo 4
Substituindo
kg e
N/m em
:
Resposta
O período das oscilações é aproximadamente
s.