[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 3 E 4]

Um bloco de massa é colocado sobre uma mola, de massa desprezível e constante elástica , que possui a outra extremidade fixa em uma superfície horizontal. Na figura (A), a mola está comprimida de em relação a sua posição não deformada. A figura (B) mostra o sistema depois de ter sido liberado, com o bloco atingindo uma altura máxima em relação à sua posição inicial [na figura (A)]. Considere

[QUESTÕES 4]

Suponha agora que . Qual é a altura máxima atingida pelo bloco?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

Para descobrir essa altura, poderíamos achar a aceleração no movimento de subida a partir da força resultante:

Porémmm, repara que a força da mola é variável a medida que a deformação muda.

Ou seja, precisaríamos resolver com uma integral...

É... achei que você não ia gostar muito da ideia mesmo hahha.

Então, vamos resolver a partir de energia.

Temos que a energia desse sistema (bloco+mola) se conserva:

Quando a mola está comprimida, toda sua energia está armazenada na forma de energia potencial elástica.

Depois, à medida que o bloco vai subindo, sua energia vai se transformando em energia potencial gravitacional.

Conservando a energia, temos:

Substituindo os valores numéricos:

Ficamos com a letra (f).