Exercícios de Energia Potencial Elástica - Lista de Exercícios Resolvida

Uma mola tem uma constante de força . De quanto esta mola deve ser esticada para que sua energia potencial seja igual a:

Um bloco de , atrelado a uma mola ideal cuja constante elástica é , oscila sobre uma superfície horizontal sem atrito. Se a energia mecânica total do sistema bloco-mola é , o quadrado do alongamento máximo da mola em relação a posição de equilíbrio é:

A.

B.

C.

D.

E.

Uma mola quando distendida ou comprimida exerce uma força restauradora do tipo , onde é a distensão/compressão da mola, e . Acopla-se um bloco de massa na extremidade da mola.

(a) Calcule uma expressão para a energia potencial elástica dessa mola.

(b) Se distendermos a mola de uma distância de , soltando em seguida, faça o gráfico de , marcando a energia mecânica total do sistema e os pontos de retorno.

(c) Desprezando a existência de forças dissipativas, calcule a velocidade com que o bloco passa pelo ponto de equilíbrio.

(d) Supondo agora que haja atrito e que em uma oscilação completa esta força de dissipação realiza um trabalho de . Calcule a distensão da mola nesta situação.

Um atleta estica uma mola além de seu comprimento inicial (sem deformação). Quanto de energia ele transferiu para a mola, se a constante elástica é de ?

(Capítulo 8.4 – Exercício 5) Qual é a constante elástica de uma mola que armazena de energia potencial ao ser comprimida ?

(Cap. 8 – Ex. 5) Duas meninas estão disputando um jogo no qual tentham acertar uma pequena caixa no chão com uma bola de gude lançada por um canhãao de mola montado em uma mesa. A caixa está a uma distância horizontal da borda da mesa; veja a Fig. 8-46. Lia comprime a mola , mas o centro da bola de gude cai antes do centro da caixa. De quanto Rosa deve comprimir a mola para acertar a caixa? Suponha que o atrito da mola e da bola com o canhãao seja desprezível.

Figura 8-46 Problema 36

Um bloco de em repouso está preso à extremidade esquerda de uma mola que se encontra relaxada. A constante elástica da mola é . Um martelo atinge o bloco e lhe confere a velocidade de para a direita. Não há atrito entre o bloco e a superfície horizontal. Quais são a amplitude e o período do movimento harmônico simples resultante?