Uma partícula de massa m se move horizontalmente em um plano sem atrito, com velocidade v0 e atinge uma mola com constante elástica k. Ao atingir a mola, esta é comprimida e a partícula é ricocheteada com velocidade oposta. Assumindo que não existe nenhuma perda de energia, o tempo em que a partícula permanece em contato com a mola e a compressão máxima sofrida pela mola, são dados respectivamente por:
a) e
b) e
c) e
d) e
e) Nenhuma das alternativas.
Passo 1
Nós vamos imaginar que a partícula vai se comportar como se tivesse em MHS.
O tempo que ela vai levar vai ser meio período: sair do equilíbrio, até o deslocamento máximo, voltar ao equilíbrio.
O período é dado por:
O tempo t vai ser então:
Passo 2
A compressão máxima a gente vai achar fazendo a energia. No deslocamento máximo, quando a mola tá toda comprimida, a velocidade é zero. Então toda a energia cinética vai ser energia potencial:
Resposta
Letra B.