Uma mola não deformada tem comprimento 20 cm e constante elástica de 50
. Determine a energia potencial armazenada pela mola quando comprimida de 20 cm para 19 cm .
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma mola que, quando não tá sendo comprimida, tem 20 cm de comprimento. A constante elástica dessa mola é de 50 N/m. A pergunta é: qual é a energia potencial que a mola armazena quando ela é comprimida de 20 cm para 19 cm? A gente vai precisar usar conceitos de física sobre energia potencial elástica e usar umas fórmulas básicas pra resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é energia potencial elástica. Quando você comprime ou estica uma mola, você está armazenando energia nela. Essa energia pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
- $ U $ é a energia potencial elástica,
- $ k $ é a constante elástica da mola,
- $ x $ é a deformação da mola (quanto ela foi comprimida ou esticada).
Passo 3
Agora, vamos identificar os valores que temos no problema:
- A constante elástica $ k $ é de 50 N/m.
- A mola foi comprimida de 20 cm para 19 cm, ou seja, a deformação $ x $ é a diferença entre esses comprimentos.
Vamos calcular $ x $:
Mas precisamos converter centímetros para metros, pois a constante está em N/m:
Então, $ x = 0,01,m $.
Passo 4
Agora é só substituir esses valores na fórmula da energia potencial elástica:
Vamos calcular passo a passo:
Resposta
A energia potencial armazenada pela mola quando comprimida de 20 cm para 19 cm é de 0,0025 joules.