Uma força de 800 N mantém uma certa mola esticada por uma distância de 0,500 m. (a) Qual é a energia potencial da mola quando ela está esticada em 0,500 m ?

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 F = k cdot x . 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 k = Fx :
k = 800, N0,500, m = 1600, N/m
Substituindo os valores que temos:

Passo 4

Agora que sabemos o valor de U = 12 k x^2 , 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:
U = 12 times 1600, N/m times (0,500, m)^2
Calculando passo a passo:
U = 0,5 times 1600 times 0,25 = 200, J

Resposta

A energia potencial da mola é de 200 J.

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