Leia com atenção as questões abaixo e responda-as nas folhas em branco. Todas as questões devem apresentar desenvolvimento claro para serem consideradas. Adote g=9,80 m / s^2. Boa sorte!
Um oscilador é formado por um bloco com uma massa de 0,240 kg ligado a determinada mola de constante elástica 120 N / m. A mola é esticada de 0,150 m e o bloco liberado a partir do repouso, num piso sem atrito. Determine:
d) a aceleração máxima do bloco. (valor: 04)

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está pedindo e o que precisamos para resolvê-la. Estamos trabalhando com um oscilador, que é basicamente um sistema composto por um bloco e uma mola. Os dados que temos são a massa do bloco, a constante elástica da mola e a deformação inicial da mola. Vamos precisar usar conceitos de força, aceleração e a Lei de Hooke para resolver a questão.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a força exercida pela mola pode ser calculada usando a Lei de Hooke, que diz que a força $ F $ é igual à constante elástica $ k $ multiplicada pela deformação $ x $:
F

Passo 3

A segunda lei de Newton nos diz que a força resultante sobre um objeto é igual à massa $ m $ do objeto multiplicada pela sua aceleração $ a $:
m

Passo 4

Como a força da mola é a única força que está atuando no bloco (o piso é sem atrito), podemos igualar as duas expressões para força:
k cdot x = m cdot a

Passo 5

Queremos encontrar a aceleração máxima $ a_{máx} $. Isso ocorre quando a deformação $ x $ é máxima, que é o valor dado na questão, $ x = 0,150 \mathrm{~m} $.

Passo 6

Agora, vamos resolver a equação para $ a $:
a

Passo 7

Vamos substituir os valores fornecidos:
k = 120 N/m, x = 0,150 m, m = 0,240 kg
a = 120 cdot 0,1500,240

Passo 8

Calculando:
a = 180,240 = 75 m/s^2

Resposta

A aceleração máxima do bloco é de $ 75 , \mathrm{m/s^{2}} $.

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