DISCENTE:

TURMA: 10 DATA:
I* PROVA DE FISICA II [FISD 34]
  1. Questão
    Um corpo massivo de 25 kg encontra-se ligado a uma mola com constante 100 N / m. Após ser deslocado de 50,0 cm da sua posição de equilibrio, ele é empurrado horizontalmente com velocidade inicial de 72 km / h, na direção do ponto de equilibrio.
    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:
U = 12 k x^2
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:
U = 12 times 100 , N/m times (0,50 , m)^2
Vamos calcular o quadrado da deformação:
(0,50 , m)^2 = 0,25 , m^2

Passo 5

Agora, multiplicando todos os valores:
U = 12 times 100 times 0,25 = 50 times 0,25 = 12,5 , J

Resposta

A energia potencial inicial do sistema é de 12,5 joules.

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