Considere um sistema de massa-mola, com 3 molas de
e
. Se deslocamos o sistema inicialmente com uma força externa até distância de
, e depois soltamos o bloco. considere que o bloco permanece na superfície liso e sem atrito. Calcule
A energia potencial máxima. (0,5 pontos)
A energia potencial máxima. (0,5 pontos)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um sistema massa-mola que tem 3 molas com constante elástica
e uma massa de
. A gente precisa calcular a energia potencial máxima do sistema quando ele é comprimido até
. Vamos usar os conceitos de energia potencial elástica para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a massa para unidades mais convenientes, embora nesse caso específico a massa não seja necessária para calcular a energia potencial. Mas já que estamos aqui:
E o deslocamento:
Passo 3
Como temos 3 molas com a mesma constante elástica unidas, vamos calcular a constante elástica total (
). Se as molas estão em paralelo, a constante elástica total é a soma das constantes individuais:
Passo 4
Agora, vamos usar a fórmula da energia potencial elástica:
Substituindo os valores:
Resposta
A energia potencial máxima é de
.