Uma mola sem massa localizada sobre uma superficie horizontal lisa é comprimida por uma força de 63,5 N 0 que resulta em um deslocamento de 4,35 cm da posição de equilibric inicial Uma bola de aço de massa 0,075kg é colocada em frente à mola, que é liberada Qualé a velocidade da bola de aço quando é arremessada pela mola ou seja, logo apos perder contato com a mola? (Presuma que não haja atrito entre a superficie e a bola de aço. A bola simplesmente deslizará pela superficie, e não rolará )

Para resolver esse problema, podemos utilizar a conservação da energia mecânica. A energia mecânica total do sistema é a soma da energia potencial elástica da mola e da energia cinética da bola de aço.<br /><br />A energia potencial elástica armazenada na mola quando ela é comprimida é dada por:<br /><br />Ep = (1/2) * k * x^2<br /><br />Onde k é a constante elástica da mola e x é o deslocamento da mola.<br /><br />A energia cinética da bola de aço quando ela é arremessada pela mola é dada por:<br /><br />Kc = (1/2) * m * v^2<br /><br />Onde m é a massa da bola de aço e v é a velocidade da bola de aço.<br /><br />Aplicando a conservação da energia mecânica, temos:<br /><br />Ep = Kc<br /><br />Substituindo as expressões para Ep e Kc, temos:<br /><br />(1/2) * k * x^2 = (1/2) * m * v^2<br /><br />Podemos simplificar a equação dividindo ambos os lados por (1/2):<br /><br />k * x^2 = m * v^2<br /><br />Agora, podemos substituir os valores conhecidos:<br /><br />k = 63,5 N / 0,0435 m = 1452,96 N/m<br />x = 0,0435 m<br />m = 0,075 kg<br /><br />1452,96 * 0,0435^2 = 0,075 * v^2<br /><br />Resolvendo a equação, encontramos:<br /><br />v^2 = 1452,96 * 0,0435^2 / 0,075<br /><br />v^2 = 8,64<br /><br />v = √8,64<br /><br />v ≈ 2,94 m/s<br /><br />Portanto, a velocidade da bola de aço quando é arremessada pela mola é aproximadamente 2,94 m/s.