Exercícios Resolvidos de Força Elástica

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Enunciado

Para a verificação experimental das leis da Dinâmica, foi montado o sistema a seguir:

Nele, o atrito é desprezado, o fio e a aceleração são ideais. Os corpos A e B encontram-se em equilíbrio quando a mola “ultraleve” M está distendida de . A constante elástica dessa mola é:

Passo 1

Foi dito que o sistema está em equilíbrio, portanto, a resultante das forças que agem nos dois corpos são necessariamente nulas, segundo a primeira lei de Newton.

Começemos então fazendo o diagrama de corpo livre do peso pendurado A:

Como a resultante tem que ser zero:

Sabemos o valor de , portanto:

Passo 2

Já para o bloco B, temos:

Apesar de existir, o equilíbrio do bloco na direção do eixo não é interessante para nós, já que não nos trará nenhum resultado relevante. Portanto, vamos analisar somente o equilíbrio na direção do eixo :

Como sabemos, a tensão é a mesma para um mesmo fio, portanto:

Aprendemos pela lei de Hook que:

O valor de foi dado, ele é a distensão da mola e vale , portanto, juntando as duas equações, temos:

E chegamos então à resposta:

Resposta

Alternativa B

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