Na figura o bloco 1 (com uma massa de 6,00k g ) está se movendo para a direita a 8,0m / s e o bloco 2 (com uma massa de 4,0k g ) está se movendo para a direita a 2,0m / s . A superfície não tem atrito e uma mola com uma constante elástica de 8000N / m está presa ao bloco 2 . Em um certo instante o bloco 1 alcança o bloco 2 e começa a comprimir a mola. No momento em que o bloco 1 está se movendo para a direita a 6,4m / s , quais são (a) a velocidade do bloco 2 e (b) a energia potencial elástica da mola?

(a) A velocidade do bloco 2 é de 4,4m / s .(b) A energia potencial elástica da mola é 38J .

Enunciado

Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 9.Problemas Adicionais - Ex. 126

Na figura o bloco (com uma massa de ) está se movendo para a direita a e o bloco (com uma massa de ) está se movendo para a direita a . A superfície não tem atrito e uma mola com uma constante elástica de está presa ao bloco . Em um certo instante o bloco alcança o bloco e começa a comprimir a mola. No momento em que o bloco está se movendo para a direita a , quais são (a) a velocidade do bloco e (b) a energia potencial elástica da mola?

Passo 1

(a) Qual era o momento linear inicial do sistema inteiro?

Se mais tarde o bloco estará se movendo a para a direita, essa relação tem que continuar valendo, então:

Passo 2

(b) Vamos calcular a variação de energia cinética no sistema. Comparando os dois instantes que foram mencionados no enunciado:

E mais tarde a energia cinética é:

Passo 3

Já que não temos nenhum atrito na superfície, e os blocos estão se movendo apenas na horizontal, o que podemos dizer que aconteceu com a energia cinética que sumiu do sistema?

Foi armazenada na mola, na forma de energia potencial elástica. Então, no momento mencionado no enunciado, a energia potencial elástica da mola é:

Resposta

(a) A velocidade do bloco é de .

(b) A energia potencial elástica da mola é .

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