Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 6.3 - Ex. 33
Uma caixa de que se move a sobre uma superfície horizontal sem atrito colide contra uma mola leve com constante de força de . Use o teorema do trabalho-energia para calcular a compressão máxima da mola.
Passo 1
Os dados que o problema nos trás são:
A situação é a seguinte temos uma caixa se movendo em uma superfície horizontal e sem atrito e ela bate contra uma mola.
Temos que usar o teorema trabalho-energia para calcular a compressão máxima da mola.
Pra isso devemos fazer que a velocidade final é igual a zero, assim .
O teorema nos diz que a variação da energia cinética vai ser dada pelo trabalho realizado. Sendo a única força a realizar trabalho a força elástica, então o teorema trabalho energia fica assim ó:
Agora é só substituir os valores que temos! Bora lá?
Passo 2
Lembrando que o trabalho para comprimir uma mola é negativo, podemos substituir os valores:
Portanto a compressão máxima da mola é de .
Vamos pra próxima!