DISCENTE:
TURMA:
10 DATA:
I* PROVA DE FISICA II [FISD 34]
- Questão
Um corpo massivo de 25 kg encontra-se ligado a uma mola com constante
. Após ser deslocado de
da sua posição de equilibrio, ele é empurrado horizontalmente com velocidade inicial de
, na direção do ponto de equilibrio.
Determine:
b) Energia potencial inicial
TURMA:
I* PROVA DE FISICA II [FISD 34]
Um corpo massivo de 25 kg encontra-se ligado a uma mola com constante
Determine:
b) Energia potencial inicial
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para calcular a energia potencial inicial de um sistema massa-mola. Temos um corpo de 25 kg ligado a uma mola com constante elástica de 100 N/m. Ele é puxado 50 cm da posição de equilíbrio e depois é empurrado com uma velocidade inicial de 72 km/h na direção do equilíbrio. Para resolver, vamos precisar entender como calcular a energia potencial armazenada numa mola quando ela é comprimida ou esticada, além de converter unidades para facilitar os cálculos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da energia potencial elástica em uma mola:
Onde:
- $ U $ é a energia potencial elástica,
- $ k $ é a constante da mola,
- $ x $ é a deformação da mola (quanto ela foi comprimida ou esticada).
Passo 3
Agora, vamos identificar os valores que temos:
- Constante da mola, $ k = 100 , N/m $,
- Deformação da mola, $ x = 50,0 , cm = 0,50 , m $.
Observe que converti 50,0 cm para metros para manter as unidades consistentes no SI.
Passo 4
Substituindo esses valores na fórmula:
Vamos calcular o quadrado da deformação:
Passo 5
Agora, multiplicando todos os valores:
Resposta
A energia potencial inicial do sistema é de 12,5 joules.