Question

uma mola elástica ideal, submetida a ação de uma força de intensidade F=10N, esta deformada de 2,0cm. Qual a energia elástica armazenada na mola ?

Answer 1

     •  intensidade da força elástica:   $\mathsf{F=10~N;}$

     •  deformação:   $\mathsf{x=2,\!0~cm=2,\!0\cdot 10^{-2}~m.}$


Usando a Lei de Hooke, calculamos a constante elástica $\mathsf{k}$ da mola:

     $\mathsf{F=k\cdot x}\\\\ \mathsf{k=\dfrac{F}{x}}\\\\\\ \mathsf{k=\dfrac{10~N}{2,\!0\cdot 10^{-2}~m}}\\\\\\ \mathsf{k=\dfrac{10}{2,\!0\cdot 10^{-2}}~\dfrac{N}{m}}$

     $\mathsf{k=5,\!0\cdot 10^2~N/m}\quad\longleftarrow\quad\mathsf{constante~el\acute{a}stica~da~mola.}$


A energia potencial elástica armazenada é dada por

     $\mathsf{E_p=\dfrac{1}{2}\,kx^2}\\\\\\ \mathsf{E_p=\dfrac{1}{2}\cdot (5,\!0\cdot 10^2)\cdot (2,\!0\cdot 10^{-2})^2}\\\\\\ \mathsf{E_p=\dfrac{1}{2}\cdot 5,\!0\cdot 10^2\cdot 4,\!00\cdot 10^{-4}}\\\\\\ \mathsf{E_p=\dfrac{5,\!0\cdot 4,\!00}{2}\cdot 10^{2-4}}$

     $\mathsf{E_p=\dfrac{20}{2}\cdot 10^{-2}}\\\\\\ \mathsf{E_p=10\cdot 10^{-2}}$

     $\boxed{\begin{array}{c}\mathsf{E_p=0,\!10~J} \end{array}}\quad\longleftarrow\quad\mathsf{esta~\acute{e}~a~resposta.}$


A energia potencial elástica armazenada na mola é de 0,10 joules.


Bons estudos! :-)


Tags:   força elástica deformação constante lei de hooke energia potencial elástica trabalho e energia