Uma mola cuja constante é igual a 40,0 N/m, e com

comprimento de 0,60 m, está presa a um bloco de 0,500 kg

apoiado em repouso sobre uma mesa de ar horizontal sem atrito,

sendo A a posição inicial do ponto de contato entre o bloco e a

mola (Figura P7.69). A massa da mola é desprezível. Você move

o bloco para a direita ao longo da superfície, puxando-o com uma

força horizontal constante de 20,0 N. (a) Qual é a velocidade

do bloco quando sua parte traseira atinge o ponto B, situado

a 0,25 m à direita do ponto A? (b) Quando a parte traseira do

bloco atinge o ponto B, você o libera. No movimento posterior,

qual é a distância mínima entre o bloco e a parede onde a mola

está presa?

Temos a massa do bloco m=0,15kg e a constante de força da mola é k=1900N/m.

Tomando y=0 no nível do piso.

Deixe o ponto 1 estar na posição inicial do bloco com a mola comprimida, então temos:

E aponte 2 onde o bloco cai, então temos:

Sabemos que, em situações com energia potencial gravitacional e elástica, o teorema do trabalho-energia é dado por:

onde a energia cinética é dada por:

A energia potencial gravitacional é dada por:

e a energia potencial elástica é dada por:

e a força de atrito é:

E como a força de atrito é sempre oposta à direção do movimento, o trabalho realizado pelo atrito é dado por:

Passo 2

Substituindo os valores:

Como o bloco parte do repouso, obtemos:

Como a mola está em equilíbrio quando o bloco cai, obtemos:

Além disso, o bloco cai no nível de potencial zero zero, então obtemos:

Agora, colocamos as quantidades de energia na equação (1), então obtemos:

Substituindo para K2 e na equação (2) e resolvendo para v2​, obtemos:

e é isso, um forte abraço e até uma próxima.

Resposta