Enunciado

Um bloco de massa M está em repouso sobre uma mesa. Ele é preso na ponta de baixo de uma mola leve e vertical. A ponta de cima da mola está presa a um bloco de massa m . O bloco de cima é empurrado para baixo por uma força adicional 3 m g , então a compressão da mola é 4 m g / k . Nessa configuração, o bloco de cima é liberado do repouso. A mola levanta o bloco de baixo da mesa. Em termos de m , qual é o maior valor possível para M ?

Passo 1

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Se a mola mal consegue levantar o bloco inferior da mesa, a mola o levanta por nenhuma distância perceptível, mas exerce no bloco uma força igual ao seu peso Mg. A extensão da mola, de F → s = k x deve ser M g k . Entre um ponto inicial de liberação e um ponto final quando o bloco que está se movendo pára pela primeira vez, temos:

K i + U g i + U s i = K f + U g f + U s f 0 + m g - 4 m g k + 1 2 k 4 m g k 2 = 0 + m g M g k + 1 2 k M g k 2

- 4 m 2 g 2 k + 8 m 2 g 2 k = m M g 2 k + M 2 g 2 2 k 4 m 2 = m M + M 2 2 M 2 2 + m M - 4 m 2 = 0

M = - m ± m 2 - 4 1 2 - 4 m 2 2 1 2 = - m ± 9 m 2

M = m 3 - 1 = 2 m

Resposta

2m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um homem de 70,0k g pula de uma janela e vai cair em uma rede de salvamento dos bombeiros, 11,0m abaixo da janela. Ele para momentaneamente, após a rede ter esticado 1,50m . Supondo que a energia mecâ
A mola de uma espingarda de brinquedo tem uma constante elástica de 700N / m . Para atirar uma bola, a mola é comprimida e a bola é introduzida no cano da espingarda. O gatilho libera a mola, que empu
Na Fig. 8-44, uma mola com k = 170N / m está presa no alto de um plano inclinado sem atrito de ângulo θ = 37,0 ° . A extremidade inferior do plano inclinado está a uma distância D = 1,00m da extremida
Duas meninas estão disputando um jogo no qual tenham acertar uma pequena caixa no chão com uma bola de gude lançada por um canhao de mola montado em uma mesa. A caixa está a uma distância horizontal D
A represa Grand Coulee possui 1270 m de comprimento e 170 m de altura. A potência elétrica de saída obtida dos geradores em sua base é aproximadamente igual a 2000 MW. Quantos metros cúbicos de água d