Enunciado

Uma mola com força constante de 300,0   N / m e comprimento não esticado de 0,240   m é esticada por duas forças, puxando em direções opostas nas extremidades opostas da mola, que aumentam para 15,0   N . A que distância a mola estará agora, e qual foi o trabalho necessário para esticá-la até essa distância?

Passo 1

Fala galerinha, beleza?

A força tensionada na mola foi de F = 15,0   N . Com isso, podemos achar a deformação usando a lei de Hooke:

F = k x → x = F k = 15,0 300,0 = 0,05   m

Como a mola foi esticada em 0,05   m , seu novo comprimento é

L = 0,240   m + 0,050   m → L = 0,290   m

Passo 2

O trabalho necessário para esticar a mola a essa distância foi

W = ∫ 0 0,05 k x   d x = 300 ∫ 0 0,05 x   d x = 300 ⋅ x 2 2 0 0,05

Portanto,

W = 300 2 ⋅ 0,05 2 = 150 ⋅ 25 ⋅ 10 - 4

Logo,

W = 0,375   J

Resposta

L = 0,290   m

W = 0,375   J

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