Três molas iguais e , são dispostas da forma mostrada na figura. Quando uma massa de 4,0 kg é pendurada na extremidade inferior da mola , a massa desce . Quando uma massa de é pendurada na extremidade inferior da mola , a massa desce
a.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos três molas iguais, chamadas , e , arrumadas de um jeito específico (como na figura que você mencionou). Quando penduramos uma massa de 4,0 kg na mola , ela se estica 3,0 cm. Agora, queremos descobrir quanto uma massa de 6,0 kg vai esticar a mola . Para resolver isso, vamos usar o conceito de Lei de Hooke, que relaciona a força aplicada a uma mola com a sua deformação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a Lei de Hooke, que diz:
Onde:
  • é a força aplicada (em Newtons, N),
  • é a constante da mola (em N/m),
  • é a deformação da mola (em metros, m).
Nosso objetivo é encontrar a deformação da mola quando uma massa de 6,0 kg é aplicada. Mas antes, precisamos descobrir o valor da constante da mola usando as informações da mola .

Passo 3

Vamos calcular a força exercida pela massa de 4,0 kg na mola . A força gravitacional é dada por:
Onde:
  • ,
  • (aceleração da gravidade).
Então:
Agora, usamos a Lei de Hooke para encontrar :

Passo 4

Com a constante da mola conhecida, podemos agora calcular a deformação quando uma massa de 6,0 kg é aplicada na mola . Primeiro, calculamos a força:
Usando novamente a Lei de Hooke:
Convertendo para centímetros:

Resposta

A massa de 6,0 kg desce aproximadamente 4,5 cm na mola .

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Um planador, de massa 200g, está em repouso no início de um trilho de ar horizontal de comprimento 2 metros. Um fio de linho está amarrado numa ponta do planador e passa por cima de uma roldana no fim do trilho. Na outra ponta do linho pendura-se uma massa de a um do chão.
(b) Solta-se o planador: calcule a aceleração do sistema (planador mais massa).
Duas forças horizontais,
puxam uma banana split no balcão sem atrito de uma lanchonete. Sem usar uma calculadora, determine quais dos vetores do diagrama de corpo livre da Fig. 5-23 representam melhor (a) e (b) . Qual é a componente da força resultante ao longo © do eixo
(3)
(4)
FIG. 5-22 Pergunta 3.
FIG. 5-23 Pergunta 4.
(d) do eixo ? Para que quadrantes os vetores (e) da força resultante e (f) da aceleração da sobremesa apontam?
Três molas iguais e , são dispostas da forma mostrada na figura. Quando uma massa de 4,0 kg é pendurada na extremidade inferior da mola , a massa desce . Quando uma massa de é pendurada na extremidade inferior da mola , a massa desce
b.
Três molas iguais e , são dispostas da forma mostrada na figura. Quando uma massa de 4,0 kg é pendurada na extremidade inferior da mola , a massa desce . Quando uma massa de é pendurada na extremidade inferior da mola , a massa desce
c.