Determine a energia potencial elástica armazenada em uma mola de constante elástica
, quando ela é distendida de 40 cm .
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão está pedindo. A gente precisa descobrir a energia potencial elástica que está guardada numa mola. A mola tem uma constante elástica de $ \mathrm{k} = 500 , \mathrm{N/m} $ e foi esticada 40 cm. Vamos usar alguns conceitos de física sobre molas para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos garantir que as unidades estão certinhas. A $ \mathrm{k} $ está em Newton por metro (N/m) e a extensão está em centímetros. Precisamos converter os centímetros para metros para manter as unidades consistentes.
Passo 3
Agora, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular a energia potencial elástica ($ U $) de uma mola. A fórmula é:
Onde:
- $ \mathrm{k} $ é a constante elástica da mola (500 N/m)
- $ x $ é a deformação ou extensão da mola (0,40 m)
Passo 4
Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
Primeiro, calcula-se o quadrado da extensão:
Agora, multiplica tudo:
Resposta
A energia potencial elástica armazenada na mola é de 40 Joules.