Uma mola tem uma extremidade fixa em uma parede vertical e a outra num carrinho de massa , que se movimenta como uma partícula numa superfície horizontal sem atrito sujeita a uma força elástica dada por . Se o carrinho passa pela posição com velocidade , sua velocidade escalar ao passar pela posição , em metros por segundo, é:
Passo 1
Fala galera, tudo bem? Vou ajudar você a resolver essa questão! Vamos lá?
A ideia aqui é usar o teorema trabalho-energia:
Mas o trabalho é igual a integral da força ao longo do percurso:
Então podemos juntar isso tudo:
E queremos determinar a velocidade . A velocidade inicial é e a massa é .
Passo 2
Agora vou resolver o lado esquerdo e substituir os valores no direito:
Beleza?
Pronto pra próxima questão? =)