Question
7 - (Fatec) Um bloco de massa de 0,60 kg é abandonado, a partir do repouso, no ponto A de uma pista no plano vertical. ponto A está a 2,0 m de altura da base da pista , onde está fixa uma mola de constante elástica 150N/m . São despreziveis os efeitos do atrito e adota-se g=10m/s^2 . A máxima compressão da mola vale, em metros: a) 0,80 b) 0,40 c) 0,2 o d) 0,1 o e) 0.015
Solution
4.5
(242 Votos)
Margot
Especialista · Tutor por 3 anos
Resposta
Para resolver esse problema, podemos utilizar a conservação da energia mecânica. A energia mecânica total do sistema é a soma da energia potencial gravitacional e da energia potencial elástica da mola.Inicialmente, o bloco está no ponto A, a uma altura de 2,0 m da base da pista. Portanto, a energia potencial gravitacional inicial é dada por:
Onde:-
é a massa do bloco,-
é a aceleração da gravidade,-
é a altura inicial.Substituindo os valores, temos:
Quando o bloco atinge a base da pista, toda a energia potencial gravitacional é convertida em energia potencial elástica da mola. Portanto, a energia potencial elástica máxima da mola é igual à energia potencial gravitacional inicial:
A energia potencial elástica da mola é dada por:
Onde:-
é a constante elástica da mola,-
é a compressão máxima da mola.Substituindo os valores, temos:
Simplificando a equação, temos:
Dividindo ambos os lados por
, temos:
Tomando a raiz quadrada em ambos os lados, temos:
Portanto, a resposta correta é a opção b) 0,40.