Determine o trabalho necessário em kJ para comprimir uma mola linear com uma constante elástica de 3 kN/cm em 3 cm a partir de sua posição de equilíbrio.
Passo 1
Temos que, o trabalho é dado pelo produto da força pelo deslocamento e, sua expressão diferenciável é dada por
No enunciado, temos uma mola sendo comprimida. Sabemos que a força elástica é dada por onde é a constante elástica da mola e a deformação sofrida por ela. Substituindo a força elástica na expressão diferenciável do trabalho, teremos
Passo 2
Ao integrarmos a expressão anterior, temos
Assim, substituindo os dados, teremos:
Passo 3
Temos que, , logo, equivalem a
Resposta
O trabalho necessário é