(1pt.) Usando a lei de conservación de la energia mecânica (energia cinética mais energia potencial elástica) do sistema mola-massa (massa da bala grudada no bloco), determine a constante elástica
da mola.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um sistema composto por uma mola e uma massa (que é a bala grudada no bloco). A gente vai usar a Lei de Conservação da Energia Mecânica, que diz que a energia total (energia cinética mais energia potencial elástica) se mantém constante se não tiver forças dissipativas agindo, como atrito. Precisamos encontrar a constante elástica
da mola.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar das fórmulas que vamos usar:
-
Energia Cinética (EC): Quando a massa está se movendo, ela tem energia devido ao seu movimento.Onde
é a massa e é a velocidade. -
Energia Potencial Elástica (EPE): Quando a mola está comprimida ou esticada, ela armazena energia.Onde
é a constante elástica da mola e é a deformação da mola (quanto ela foi comprimida ou esticada).
Passo 3
Como a energia mecânica se conserva, podemos igualar a energia cinética inicial à energia potencial elástica quando a mola está no ponto máximo de compressão:
Agora, vamos simplificar a equa��ão para resolver
:
Resposta
A constante elástica da mola é dada por: