a) Qual a velocidade do bloco no instante em que comprime a mola
?
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão pede. Temos um bloco que se move em direção a uma mola e, no instante em que a mola está comprimida de
, queremos saber qual é a velocidade do bloco.
Conteúdo: Conservação de energia mecânica (Energia Cinética e Potencial elástica).
O que a gente precisa saber/presumir:
Conteúdo: Conservação de energia mecânica (Energia Cinética e Potencial elástica).
O que a gente precisa saber/presumir:
- Massa do bloco
- Velocidade inicial do bloco
(antes de tocar a mola) - Constante elástica da mola
Passo 2
Teoria – Conservação de energia mecânica sem atrito:
A soma da energia cinética ( ) com a energia potencial elástica (
) se mantém constante.
Ou seja, no instante inicial (quando o bloco ainda não comprimiu a mola) e no instante em que a mola está comprimida de ,m:
A soma da energia cinética (
Ou seja, no instante inicial (quando o bloco ainda não comprimiu a mola) e no instante em que a mola está comprimida de
A gente vai usar:
Passo 3
Escrevendo as energias:
Instante inicial (x=0):
Instante inicial (x=0):
Instante em que a mola está comprimida
,m:
Conservação de energia:
Passo 4
Agora é só isolar
:
- Multiplica tudo por 2 pra sumir com os ½:
- Passa o termo da mola pro lado esquerdo:
- Divide por
e tira raiz: