Uma força de 800 N mantém uma certa mola esticada por uma distância de
. (a) Qual é a energia potencial da mola quando ela está esticada em
?
Passo 1
Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma mola que está sendo esticada por uma força de 800 N, causando uma deformação de 0,500 metros. Precisamos descobrir qual é a energia potencial armazenada nessa mola quando ela está esticada nessa distância. Para resolver isso, vamos usar conceitos de Força e Energia Potencial das Molas.
Passo 2
Primeiro, precisamos encontrar a constante elástica da mola, representada por
. A relação entre a força aplicada
, a constante elástica
e a deformação
da mola é dada pela Lei de Hooke:
Passo 3
Vamos rearranjar a fórmula para encontrar
:
Substituindo os valores que temos:
Passo 4
Agora que sabemos o valor de
, podemos calcular a energia potencial armazenada na mola quando ela está esticada. A fórmula para a energia potencial de uma mola é:
Onde:
-
é a energia potencial, -
é a constante elástica da mola, -
é a deformação da mola.
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Calculando passo a passo:
Resposta
A energia potencial da mola é de 200 J.