- Numa mesa lisa encontram-se dois blocos de massa de
cada um e, são ligados entre si por meio de uma mola elástica de constante
. Qual sera o alongamento da mola, se se puxar um dos blocos coma força de 16 N ao longo da mesa?
Passo 1
O enunciado dá dois blocos de massas iguais, cada uma de
, ligados por uma mola de constante elástica
sobre uma mesa sem atrito. Puxa-se um dos blocos com uma força constante de
e a pergunta é: em regime de movimento uniforme acelerado, qual é o alongamento
da mola? Para resolver, vamos usar a segunda lei de Newton para cada bloco, sabendo que ambos têm a mesma aceleração
, e a lei de Hooke para relacionar a força na mola com seu alongamento.
Passo 2
Como não há atrito, os dois blocos aceleram juntos com aceleração
. A aplicação da segunda lei de Newton em cada bloco dá:
Para o bloco tracionado (massa ):
Para o bloco tracionado (massa
Para o bloco de trás (massa
):
onde
é a força exercida pela mola.
Passo 3
Como ambos têm massas iguais
, a aceleração comum
do sistema é
Passo 4
A força na mola vem da segunda lei aplicada ao segundo bloco:
Passo 5
Finalmente, pelo princípio de Hooke, o alongamento
satisfaz
Resposta
O alongamento da mola é de
.