94 Um corpo de 5 kg comprime de ca cuja constante de força é de
. O mola sobre uma superfície horizontal ás atrito entre o corpo e a superfície é 0,2 . (a) pela mola sobre o corpo ao se distender posição de equilibrio. (b) Calcular a energ no deslocamento do corpo sobre os 3 cm brio da mola. © Que velocidade tem o co líbrio da mola? (d) Se o corpo não estive tância cobrirá sobre a superfície até o re
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um problema de física envolvendo forças e energia. Temos um corpo de 5 kg que está comprimindo uma mola com uma constante de força de
. A mola está em uma superfície horizontal com coeficiente de atrito de 0,2. Precisamos resolver várias partes, começando com a compressão da mola em equilíbrio. Para isso, vamos precisar usar conceitos de equilíbrio de forças e a fórmula da mola de Hooke.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a constante da mola para unidades mais fáceis de trabalhar. A constante
está dada em
. Sabemos que
, então:
Passo 3
No equilíbrio, a força que a mola exerce para cima é igual à força de atrito que atua para baixo. A força de atrito
é dada por:
Onde
é a força normal. Como o corpo está em equilíbrio verticalmente,
, onde
. Então:
Então a força de atrito é:
Passo 4
A força da mola é dada por Hooke:
Onde
é a compressão da mola. No equilíbrio:
Resolvendo para
:
Resposta
A compressão da mola na posição de equilíbrio é de 4,9 mm.