Enunciado
Física - Curso de Física Básica - Mecânica Volume 1 - 5ª Edição - Herch Moysés Nussenzveig- Ed: 5º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 13
Um bloco de massa m=5 Kg, deslizando sobre uma mesa horizontal com coeficientes de atrito cinético e estático 0,5 e 0,6 , respectivamente, colide com uma mola de massa desprezível, de constante de mola , inicialmente na posição relaxada (veja Fig.). O bloco atinge a mola com velocidade 1m/s. a) Qula é a deformação da mola? b) Que acontece depois que a mola atinge sua deformação máxima? c) Que fração da energia inicial é dissipada pelo atrito nesse processo?
Passo 1
- Para calcular a deformação da mola vamos estudar a energia do sistema
- A mola irá exercer uma força no bloco e o atrito irá se opor a esse movimento
No final só temos energia elástica e no início somente cinética, fica assim
Como o trabalho realizado pelo atrito é negativo temos
Reorganizando em forma de uma equação de segundo grau fica assim
Resolvendo obtemos
Passo 2
Esse valor encontrado não traduz a força resultante, pois utilizamos o atrito estático máximo, esse valor significa que a força da mola não foi suficiente para superar esse atrito máximo e colocar o bloco em movimento na direção de sua posição de equilíbrio.