Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 8.5 - Ex. 22
Um bloco de massa é deixado cair de uma altura sobre uma mola de constante elástica (Fig. 8-37). Determine a variação máxima de comprimento da mola ao ser comprimida.
Figura 8-37 Problema 24.
Passo 1
Primeiramente, chamemos de a compressão sofrida pela mola devido a queda do bloco e tomemos como referência essa posição final do bloco. Temos então que a altura total de queda () é dado por
Pelo princípio de conservação de energia mecânica
Onde representa a energia cinética do sistema, representa a energia potencial (gravitacional e/ou elástica) e os subíndices referem-se aos diferentes instantes de um processo de transferência de energia.
Passo 2
Na posição inicial há apenas energia potencial gravitacional () e na posição final apenas a energia potencial elástica (), logo
Substituindo , , e
Passo 3
Agora, basta apenas resolver a nossa equação do segundo grau, com , e .