Exercícios Resolvidos de Força Elástica

Mack-1996

Para a verificação experimental das leis da Dinâmica, foi montado o sistema a seguir:

Nele, o atrito é desprezado, o fio e a aceleração são ideais. Os corpos A e B encontram-se em equilíbrio quando a mola “ultraleve” M está distendida de 5,0   c m . A constante elástica dessa mola é:

  1. 3,0   .   10 2   N / m
  2. 2,0   .   10 2   N / m
  3. 1,5   .   10 2   N / m
  4. 1,0   .   10 2   N / m
  5. 5,0   .   10 2   N / m

Passo 1

Foi dito que o sistema está em equilíbrio, portanto, a resultante das forças que agem nos dois corpos são necessariamente nulas, segundo a primeira lei de Newton.

Começemos então fazendo o diagrama de corpo livre do peso pendurado A:

Como a resultante tem que ser zero:

T = P A

Sabemos o valor de P A , portanto:

T = 10   N

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Já para o bloco B, temos:

Apesar de existir, o equilíbrio do bloco na direção do eixo y não é interessante para nós, já que não nos trará nenhum resultado relevante. Portanto, vamos analisar somente o equilíbrio na direção do eixo x :

F e l = T

Como sabemos, a tensão é a mesma para um mesmo fio, portanto:

F e l = 10   N

Aprendemos pela lei de Hook que:

F e l = K x

O valor de x foi dado, ele é a distensão da mola e vale 5,0   c m , portanto, juntando as duas equações, temos:

K   .   5   .   10 - 2 = 10

E chegamos então à resposta:

K = 2   .   10 2   N / m

Resposta

Alternativa B

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