Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 12º - Capítulo 6.3 - Ex. 42
Um pedreiro engenhoso montou um dispositivo que dispara tijolos até a altura da parede onde ele está trabalhando. Ele coloca o tijolo comprimindo uma mola vertical com massa
desprezível e constante da mola . Quando a mola é liberada, o tijolo é disparado de baixo para cima. Sabendo que o tijolo possui massa de e que ele deve atingir uma
altura máxima de acima de sua posição inicial sobre a mola comprimida, qual é a distância que a mola deve ser inicialmente comprimida? (O tijolo perde o contato com a mola
no instante em que a mola retorna ao seu comprimento sem deformação. Por quê?)
Passo 1
Tanto a energia cinética inicial, quanto a energia cinética final são zero, então o trabalho total realizado sobre o tijolo é zero:
E o tijolo perde o contato com a mola assim que ela retorna ao seu comprimento sem deformação, pois a mola ao chegar em seu comprimento sem deformação alcança sua velocidade máxima (que é a mesma velocidade que o tijolo está, pois está sendo empurrado pela mola). A partir desse momento, a mola começa a ser esticada, e vai perdendo velocidade aos poucos. Por causa dessa perca de velocidade, o tijolo continua em , mas a mola vai ficando devagar e com isso perde o contato.