UFF, Física 1, Prova 1, 2016.1
Considere a colisão elástica frontal entre um carrinho de massa m e uma mola ideal de constante elástica k presa à uma parede rígida. Antes da colisão, o carrinho desliza sobre um trilho retilíneo sem atrito com velocidade escalar constante v. Seja ∆xmax a compressão máxima da mola de sua posição de equilíbrio durante a colisão. O trabalho W realizado sobre o carrinho pela força restauradora da mola durante todo o processo da colisão é:
(A) W = (1/2)k()
(B) W = k
(C) W = (1/2)
(D) W = 0
(E) W =
Passo 1
Nessa questão, vamos aplicar o conceito de força conservativa.
Sabemos que a força conservativa é aquela em que o trabalho não depende da trajetória, ou seja, depende apenas dos pontos iniciais e finais.
Sabemos que a força elástica é um exemplo de força conservativa.
A sacada aqui está em perceber que como é pedido o trabalho durante TODO o processo de colisão, podemos considerar a posição inicial da mola igual a posição final.
Assim temos que o deslocamento é igual:
Como o deslocamento é zero, temos que o trabalho é nulo.
Resposta
(D) W = 0