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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 13.Exercícios - Ex. 29

Um corpo de 0,500 kg, ligado à extremidade de uma mola ideal de constante de força k = 450 N/m, executa um MHS com amplitude igual a 0,040 m. Calcule: (a) a velocidade máxima do corpo; (b) a velocidade do corpo quando ele está no ponto x = -0,015 m; (c) o módulo da aceleração máxima do corpo; (d) a aceleração do corpo quando ele está no ponto x = -0,015 m; (e) sua energia mecânica total quando ele está em qualquer ponto em seu movimento

Passo 1

As informações que conseguimos retirar do enunciado são:

m = 0.500   k g

K = 450 N m

A = 0.040   m

  1. A velocidade máxima do corpo é dada por:

    2. K A 2 2 = m v x 2 2

    v x = K A 2 m = 450 0.040 2 0.500

    = 1.2 m s

    Passo 2

  2. v x = ± k m A 2 - x 2

    3. = 450 0.5 0.040 2 - 0.015 2

    = 1.11242 m s

  3. a x = - k m A =   - 450 0.5 0.040

    4. = - 36 m s 2

  4. a x = - k m x = - 450 0.5 - 0.015

    5. = 13.5 m s 2

  5. E m = k ∙ A 2 2

= 0.36   J

Resposta

Ver o desenvolvimento.

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