Questão de energia elástica

por Pierre Dzurunda Sex 27 Ago 2021, 17:19

Uma mola de constante elástica K = 400 N/m encontra-se na posição vertical, como mostra a figura a. A seguir, coloca-se sobre a sua extremidade superior um bloco de massa m = 4,0 kg, o que deforma a mola de um comprimento x0, como mostra a figura b. Finalmente, uma pessoa aplica no bloco uma força vertical constante de intensidade F, deformando lentamente a mola em mais 10 cm, como mostra a figura c. É dado g = 10 m/s².

Determine:
a) a deformação x0; b) o trabalho da força F.

Spoiler:

por **Elcioschin** Sex 27 Ago 2021, 18:05

a) P = k.x0 ---> m.g = k.x0 ---> 4.10 = 400.x0 ---> x0 = 0,1 m

b) W = (1/2).k.x² ---> W = (1/2).400.0,1² ---> W = 2 J

por Pierre Dzurunda Dom 29 Ago 2021, 14:43

Elcioschin escreveu:a) P = k.x0 ---> m.g = k.x0 ---> 4.10 = 400.x0 ---> x0 = 0,1 m

b) W = (1/2).k.x² ---> W = (1/2).400.0,1² ---> W = 2 J

Por que se eu igualar o trabalho do peso com o trabalho da força elástica a letra a) fica errada?
m.g.x0 = (k.x0^2)/2 => x0 = 0,2 m
O trabalho do peso não é igual ao da força elástica?

E por que trabalho da força elástica é igual ao trabalho da força F?

por Richard Neto Seg 22 Abr 2024, 13:59

Pierre Dzurunda escreveu:
Elcioschin escreveu:a) P = k.x0 ---> m.g = k.x0 ---> 4.10 = 400.x0 ---> x0 = 0,1 m

b) W = (1/2).k.x² ---> W = (1/2).400.0,1² ---> W = 2 J

Por que se eu igualar o trabalho do peso com o trabalho da força elástica a letra a) fica errada?
m.g.x0 = (k.x0^2)/2 => x0 = 0,2 m
O trabalho do peso não é igual ao da força elástica?

E por que trabalho da força elástica é igual ao trabalho da força F?

Na B, a força F também deveria ser 40 N, pq os deslocamentos são iguais, entendi que jogando na fórmula de trabalho elástico dá 2,0J, mas se for 2,0J, a força F é de 20N e não 40N...

por **Elcioschin** Seg 22 Abr 2024, 17:53

Só com o corpo de massa M ---> P = k.x0 --->

Com a força F --> F + P = k.(x0 + x) --> F + P = k.x0 + k.x --> F + P = P + k.x

F = k.x --> F = 400.0,1 ---> F = 40 N

O trabalho da força F é o mesmo do peso P que é igual ao trabalho da mola.