Question

15-(UFB) Considere um sistema constituído por uma mola e um pequeno carrinho.
Uma pessoa estica vagarosamente (com velocidade constante) o sistema, a partir do
comprimento inicial (sem deformação) no ponto A, passando pelo ponto B até chegar ao
ponto C, quando é abandonado e naturalmente retorna ao ponto A. A constante elástica
da mola é k=20N/m e as abscissas dos pontos A, B e C, localizados sobre uma reta
horizontal orientada para a esquerda estão representadas na figura abaixo.

Pede-se:
a) O comprimento natural da mola (sem deformação).
b) Esquematize o gráfico do módulo de em função da deformação .
c) Calcule o trabalho realizado no deslocamento de B para C pela força elástica e
pela força externa aplicada pela pessoa.

Answer 1

Resposta:

a) À medida que a mola vai sendo deformada, a força que ela exerce sobre a pessoa aumenta.

b) A deformação final sofrida pela mola foi de 0,3 metros.

c) A energia potencial elástica armazenada na mola foi de 9 Joules.

A força elástica representa uma força capaz de provocar uma deformação em um corpo que possui elasticidade.

De acordo com a Lei de Hooke, a força elástica é diretamente proporcional à deformação que o corpo elástico sofre.  

Fel =  K . Δx

Dessa forma, quanto maior for a deformação maior será a força elástica. À medida que a mola vai sendo deformada, a força elástica aumenta.

A deformação da mola representa a diferença entre o comprimento final da mola e o seu comprimento inicial-

Δx = 60 - 30

Δx = 30 cm

Δx = 0,3 metros

A energia potencial elástica constitui-se na energia que os corpos elásticos acumulam quando sofrem uma deformação. Podemos calcular a energia potencial elástica por meio da seguinte equação-  

Epe = K. Δx²/2

Epe = 200. 0,3²/2

Epe = 200. 0,09/2

Epe = 9 Joules

Explicação: