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Energia Potencial Elástica

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Teoria

Além da energia potencial gravitacional, nós vamos trabalhar com outra energia potencial também, que é a elástica!!

Energia potencial associada a uma mola.

U e l = k Δ x 2 2

Lembrando que Δ x é o quanto a mola muda de tamanho e que não importa se a mola está sendo comprimida (reduzida de tamanho) ou esticada (aumentando de tamanho), o importante mesmo é o quanto ela está diferente do tamanho inicial.

Aquele k ali é a constante elástica da mola. Esse k que vai dizer se é fácil ou não estica-la. Quanto maior for o k , mais difícil é esticar a mola.

Só lembrando aquela partezinha chata de SI ...

k = N m

Δ x = m

Alguns exercícios vão dar unidades diferentes, ai a gente sempre precisa manter esses padrões pra trabalharmos sempre com uma mesma unidade.

#PartiuPassar

Exercícios Resolvidos

Exercício Resolvido #1

TIPLER,P.- Física para Cientistas e Engenheiros, Vol 1,6ª Edição, LTC,2009., pp 231 – 23.

Uma mola tem uma constante de força 1,0   .   10 4 N / m   . De quanto esta mola deve ser esticada para que sua energia potencial seja igual a:

  1. 50   J
  2. 100   J

Passo 1

A energia potencial de uma mola é dada pela fórmula:

U s = k x 2 2

Sempre ficar atento nesses problemas que as unidades precisam sempre estar no SI.

Passo 2

Alternativa a)

k x 2 2 = U s

Isolando o x que é a incógnita do nosso problema temos:

x = 2 U s k

Substituindo os valores na expressão temos:

x =   2 ×   50 10 4 = 1 100 = 1 10

x = 0,1   m

Passo 3

Alternativa b)

k x 2 2 = U s

Isolando o x que é a incógnita do nosso problema temos:

x = 2 U s k

Substituindo os valores na expressão temos:

x =   2 × 100 10 4 = 2 100 = 2 10

x ≈ 0,14   m

Resposta

l e t r a   a )   0,10 m

l e t r a   b )   0,14 m

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