Um corpo preso a uma mola executa um movimento harmônico simples. Quando a distensão da mola é máxima
(A) wa velocidade do corpo é máxima.
(B) A aceleração do corpo é nula.
© A energia potencial elástica é mínima.
(D) O momento linear do corpo é nulo.
(E) A força elástica ê nula.
(A) wa velocidade do corpo é máxima.
(B) A aceleração do corpo é nula.
© A energia potencial elástica é mínima.
(D) O momento linear do corpo é nulo.
(E) A força elástica ê nula.
Passo 1
Beleza, então temos um exercício sobre Movimento Harmônico Simples. A pergunta é sobre o que acontece com um corpo preso a uma mola quando a mola está totalmente esticada ou comprimida, ou seja, na distensão máxima. Vamos precisar entender um pouco sobre velocidade, aceleração, energia potencial, momento linear e força na física para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que no Movimento Harmônico Simples (MHS), o corpo oscila em torno de uma posição de equilíbrio. A distensão máxima é o ponto mais afastado dessa posição.
Passo 3
Agora, vamos pensar na velocidade. No MHS, a velocidade do corpo é máxima quando ele passa pela posição de equilíbrio, porque é onde ele está mais rápido. Na distensão máxima, a velocidade é zero porque o corpo muda de direção.
Passo 4
Sobre a aceleração, no MHS, a aceleração é proporcional à distensão do corpo em relação à posição de equilíbrio e é dirigida para o centro. Na distensão máxima, a aceleração atinge seu valor máximo, pois a força da mola é maior.
Passo 5
A energia potencial elástica está relacionada à distensão da mola. Quanto mais esticada, maior é essa energia. Portanto, na distensão máxima, a energia potencial elástica também é máxima, não mínima.
Passo 6
O momento linear (ou quantidade de movimento) é produto da massa pelo vetor velocidade. Já vimos que na distensão máxima a velocidade é zero, então o momento linear também é zero.
Passo 7
Finalmente, a força elástica da mola é dada por $ F = -k x $, onde $ k $ é a constante da mola e $ x $ é a distensão. Na distensão máxima, $ x $ não é zero, então a força elástica também não é zero.
Resposta
A alternativa correta é a (D) O momento linear do corpo é nulo.