A escala de uma balança de mola que mede de 0 a 15,0 kg tem 12,0 cm de comprimento. Um pacote suspenso na balança oscila verticalmente com uma frequência de 2,00 Hz. (a) Qual é a constante elástica? (b) Quanto pesa o pacote?
Passo 1
Primeiramente, vamos usar a lei de Hooke para calcular a constante elástica da mola. Ela se deforma de 12,0 cm quando recebe uma massa de 15kg. Então:
Sabendo da sua frequência em Hz de oscilação do pacote, podemos convertê-la para rad/s e, então, descobrir o valor da massa do pacote utilizando a equação da frequência natural de um sistema massa-mola simples.
Substituindo na equação na frequência natural, temos
Consequentemente, o peso da embalagem é
.