Enunciado

Um bloco de 500   g desliza sobre uma superfície sem atrito com uma velocidade de 0,35   m / s . Ele desliza em direção a uma mola de massa desprezível e com constante elástica de 50   N / m , a qual se projeta horizontalmente de uma parede. O bloco comprime a mola e depois é puxado de volta pela mola em sentido oposto até finalmente perder contato com a mola.

  1. Quanto tempo o bloco permanece em contato com a mola?
  2. O que mudaria em sua resposta ao item anterior se a velocidade inicial do bloco fosse duplicada?

Passo 1

Se liga! Aqui temos que ter a sacada de que o movimento da mola quando começa a ser comprimida pelo bloco e retorna até a posição relaxada representa metade de um período. Então podemos perceber que no item (a) queremos achar

t = T 2     .     ( 1 )

Levando em consideração que

T = 1 f = 2 π ω     ( 2 )

Onde

ω = k m

Substituindo os valores, temos

ω = 50 0,5 = 10   r a d / s .   ( 3 )

Substituindo (2) e (3) na equação (1), temos

t = 2 π 10 2 = 0,314   s   .

Passo 2

Para responder ao item (b), precisamos reparar que o tempo t não depende da velocidade. Sendo assim, nada mudaria na nossa resposta.

Resposta

a )   t = 0,314   s

b )   N a d a   m u d a r i a .

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