Question

Um bloco de masa m = 0,5 kg, inicialmente em repouso, desliza sobre um plano inclinado sem atritos, por uma distância d = 1,5 m, onde encontra uma mola cuja constante elástica é de 200 N/m. (a) Calcule o trabalho da força peso entre o topo do plano até o momento em que o bloco atinge a mola. (b) Calcule a deformação elástica sofrida pela mola, utilizando a lei de Hooke, para isto. (c) Calcule o trabalho da força elástica, na situação na qual o bloco atinge a mola. Despreze as dimensões do bloco.

Answer 1

Vou considerar a gravidade valendo 10m/s^2.

a)

$Wp=P*sen30*1,5\\Wp=0,5*10*0,5*1,5\\Wp=3,75J$

Esse trabalho do peso é a componente em x dele (por isso que foi multiplicado por sen30), já que a componente em y não faz diferença para o deslocamento.

b)

$P=K*x$

$0,5*10*0,5=200*x\\x=0,0125m=1,25cm$

Novamente, o peso considerado é a componente em x.

c)

$Wfel=\frac{Kx^2}{2} \\Wfel=\frac{200*(0,0125)^2}{2}\\ Wfel=0,015625J$