USP, Sem Campus, Física 1, Coletâneas de Exercícios - Parte I - Cinemática, Leis de Newton, Trabalho e Energia, Questão 53b
Um bloco de está apoiado sobre uma mesa e ligado a uma mola horizontal que obedece a lei de Hooke , onde se mede a partir do comprimento de equilíbrio da mola e a constante de força vale . A mola está comprimida até .
b) Determinar a velocidade escalar do bloco em , admitindo que não haja atrito entre o bloco e a mesa;
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão!
O enunciado nos deu um corpo de massa que comprime uma mola até uma posição . A mola tem constante elástica e nós devemos determinar a velocidade escalar do bloco quando a mola volta para a posição de quilíbrio em , admitindo que não haja atrito.
Para determinar a velocidade, vamos usar o teorema do trabalho e energia cinética, onde temos:
Onde é a velocidade inicial e é a velocidade final do corpo. Como o corpo estava parado inicialmente, . Assim, vamos ter:
Usando essa equação, com o valor de calculado no item (a), teremos nossa velocidade escalar.
Vamos lá!
Passo 2
Usando
Substituindo e , temos:
Isolando e tirando a raiz quadrada dos dois lados:
Valeu, galera! Até a próxima! 😉