(Capítulo 7.7 – Exercício 27) Uma mola e um bloco são montados como na Fig. 7-9. Quando o bloco é puxado para o ponto x   =   + 4,0   c m , devemos aplicar uma força de 360   N para mantê-lo nessa posição. Puxamos o bloco para o ponto x   =   11   c m e o liberamos. Qual é o trabalho realizado pela mola sobre o bloco quando este se desloca de x i = + 5   c m para (a) x   =   + 3,0   c m , (b) x   =   - 3,0   c m , (c) x   =   - 5,0   c m e (d) x   =   - 9,0   c m ?

Passo 1

Fala galera! Vamos pra mais um exercício de trabalho e energia cinética! 😊

Lembrando do teorema do trabalho e da energia cinética, temos que :

W = ∆ K

Então, o trabalho realizado pela mola é dado por:

W s = 1 2 k x i 2 - x f 2

E aí queremos encontrar o trabalho quando x i = 5   m para alguns valores diferentes de x f

O fato de que uma força de 360   N deve ser aplicada para fazer o bloco se deslocar até o ponto x = 4,0   c m significa que a constante elástica é:

k = 360 N 4   c m = 90 N c m = 9 × 10 3 N / m

Então agora sim vamos aplicar tudo na fórmula de W s

Passo 2

a) Quando o bloco é deslocado de x i = 5,0   c m para x = 3,0   c m , temos que:

W s = 1 2 9 × 10 ³ 0,050 m 2 - 0,030 m 2 = 7,2 J

b) Quando o bloco é deslocado de x i   =   + 5,0   c m para x   =   - 3,0   c m , temos que :

W s = 1 2 9 × 10 ³ 0,050 m 2 - - 0,030 m 2 = 7,2 J

c) Quando o bloco é deslocado de x i = 5,0   c m para x = - 5,0   c m , por sua vez ,temos:

W s = 1 2 9 × 10 ³ 0,050 m 2 - - 0,050 m 2 = 0 J

d) Quando o bloco é deslocado de x i = 5,0   c m para x = - 9   c m , temos:

W s = 1 2 9 × 10 ³ 0,050 m 2 - - 0,090 m 2 = - 25 J

E fimmm!

Resposta

a) W s = 7,2 J

b) W s = 7,2 J

c) W s = 0 J

c) W s = - 25 J

Exercícios de Livros Relacionados

Um caixote de 230k g está pendurado na extremidade de uma corda de comprimento L = 12,0m . Você empurra o caixote horizontalmente com uma força variável F → , deslocando-o para o lado de uma distância
Se um carro com uma massa de 1200k g viaja a 120k m / h em uma rodovia, qual é a energia cinética do carro medida por alguém que está parado no acostamento?
A Fig. 7-26 mostra uma vista superior de três forças horizontais atuando sobre uma caixa que estava inicialmente em repouso e passou a se mover sobre um piso sem atrito. Os módulos das forças são F 1=
Uma mola e um bloco são montados como na Fig. 7-9. Quando o bloco é puxado para o ponto x=+ 4,0c m , devemos aplicar uma força de 360N para mantê-lo nessa posição. Puxamos o bloco para o ponto x=11c m
No arranjo da Fig. 7-9, puxamos gradualmente o bloco de x= 0 até x=+3,0c m , onde fica em repouso. A Fig. 7-34 mostra o trabalho que nossa força realiza sobre o bloco. A escala vertical do gráfico é d