Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 7.2 - Ex. 16
Uma mola ideal de massa desprezível tem 12,0 cm de comprimento quando nada está preso a ela. Ao pendurarmos um peso de 3,15 kg nessa mola, seu comprimento passa a ser 13,40 cm.
Para que armazene 10,0 J de energia potencial, qual deve ser o seu comprimento total? Suponha que a mola continue a obedecer à lei de Hooke.
Passo 1
Opa! Nessa questão temos uma mola onde:
Vamos utilizar:
para encontrar .
E então:
é a quantidade que a mola é esticada. E quando o peso é pendurado na mola: .
Queremos saber o quanto a mola deve esticar pra ter de energia potencial!
Passo 2
Então, usaremos a seguinte relação:
Lembrando que a força é igual a massa vezes aceleração:
Esse é o quanto a mola estica, temos que:
Passo 3
Isso implica que:
A mola pode ser esticada 9,52 cm ou comprimido 9,52 cm. Se fosse esticada, o comprimento total da mola seria .
Se fosse comprimido, o comprimento total da mola seria de