Um corpo de massa igual a 1,2 kg oscila sem atrito preso a uma mola de constante elástica igual a
. Quando o corpo encontra-se deslocado de
, qual é sua aceleração?
Escolha uma opção:
a.
b.
impossível calcular sem mais informações
c.
d.
e.
Escolha uma opção:
a.
b.
impossível calcular sem mais informações
c.
d.
e.
Passo 1
Então, temos um problema de oscilações em um sistema massa-mola. A gente sabe que um corpo de massa 1,2 kg está preso a uma mola com constante elástica de 3400 N/m e está oscilando sem atrito. Quando o corpo está deslocado 7,2 cm da posição de equilíbrio, queremos descobrir qual é a aceleração dele. Para resolver isso, vamos precisar usar a Lei de Hooke e a segunda lei de Newton.
Passo 2
Primeiro, vamos converter o deslocamento de centímetros para metros, porque as unidades do Sistema Internacional pedem metros para cálculo de aceleração.
Passo 3
Agora, usamos a Lei de Hooke, que nos diz que a força exercida pela mola é proporcional ao deslocamento e é dada por:
Onde:
-
é a constante elástica da mola. -
é o deslocamento.
Substituindo os valores:
O sinal negativo indica que a força está na direção oposta ao deslocamento.
Passo 4
Para encontrar a aceleração, usamos a segunda lei de Newton:
Queremos encontrar
, então rearranjamos a fórmula:
Resposta
A aceleração do corpo é aproximadamente
. Portanto, a opção correta é:
c.