A mola é comprimida 2,0cm e depois liberada do repouso. Desprezando o atrito, calcule a velocidade do bloco quando ele passa pela posição de equilibrio x = 0.
R: 0,5m/s
) Calcule a velocidade do bloco conforme ele passa pela posição de equilíbrio se uma força de atrito constante de 4,0 N retarda seu movimento a partir do momento em que é solto.
Pela conservação de energia podemos escrever:
kxi²/2 + mvi²/2 = kxf²/2 + mvf²/2
A partir das informações do enunciado, temos que xf = 0 e vi = 0, assim:
mvf²/2 = kxi²/2 => mvf² = kxi²
A partir de algumas manipulações algébricas obtemos:
vf = xi*(k/m)^1/2
Substituindo os valores informados:
vf = (2cm)((1000 N/m)/(1,6 kg))1/2 = (2cm)(25/s) = 50 cm/s = 0,5 m/s
Considerando que há conservação de energia (desprezamos o atrito), temos que a energia potencial elástica é igual à energia cinética que o bloco adquire:
\({mv²\over 2} = {kx² \over 2} \)
Como queremos saber a velocidade v quando a mola passa pela posição de equilíbrio,da eq. acima substituimos os valores dados pelo problema e achamos v:
\({1,6*v² \over 2}= { 1000*0,02² \over 2}\)
v = 0,5 m/s.
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