Logo Passei Direto
Buscar
Um bloco de madeira, inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito, é conectado a uma mola ideal de constante elástica igual a 200 N/m. O outro extremo da mola está fixo em uma parede vertical. Uma força externa horizontal é aplicada ao bloco, esticando a mola em 0,5 metro, e, em seguida, o bloco é liberado. Considerando a Lei de Hooke e o sistema conservativo, determine o trabalho realizado pela força elástica sobre o bloco durante o retorno à sua posição de equilíbrio. A) O trabalho realizado pela força elástica é de –25 J, o que indica que a força elástica se opõe ao deslocamento inicial. B) O trabalho realizado pela força elástica é de –50 J, o que evidencia a dissipação de energia mecânica no sistema. C) O trabalho realizado pela força elástica é de 0 J, pois a força elástica é uma força conservativa e o deslocamento final é nulo. D) O trabalho realizado pela força elástica é de 25 J, o que demonstra a conversão da energia potencial elástica em energia cinética. E) O trabalho realizado pela força elástica é de 50 J, o que sugere um aumento da energia total do sistema devido à
User badge image
cassio alves

há 3 meses

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

há 3 meses

Para resolver essa questão, precisamos aplicar a Lei de Hooke e entender o trabalho realizado pela força elástica. A Lei de Hooke diz que a força elástica \( F \) é dada por: \[ F = -k \cdot x \] onde \( k \) é a constante elástica da mola (200 N/m) e \( x \) é a deformação da mola (0,5 m). O trabalho \( W \) realizado pela força elástica ao retornar à posição de equilíbrio é dado pela fórmula: \[ W = -\frac{1}{2} k x^2 \] Substituindo os valores: \[ W = -\frac{1}{2} \cdot 200 \, \text{N/m} \cdot (0,5 \, \text{m})^2 \] \[ W = -\frac{1}{2} \cdot 200 \cdot 0,25 \] \[ W = -\frac{1}{2} \cdot 50 \] \[ W = -25 \, \text{J} \] O resultado negativo indica que o trabalho realizado pela força elástica se opõe ao deslocamento inicial do bloco. Analisando as alternativas: A) O trabalho realizado pela força elástica é de –25 J, o que indica que a força elástica se opõe ao deslocamento inicial. (Correta) B) O trabalho realizado pela força elástica é de –50 J, o que evidencia a dissipação de energia mecânica no sistema. (Incorreta) C) O trabalho realizado pela força elástica é de 0 J, pois a força elástica é uma força conservativa e o deslocamento final é nulo. (Incorreta) D) O trabalho realizado pela força elástica é de 25 J, o que demonstra a conversão da energia potencial elástica em energia cinética. (Incorreta) E) O trabalho realizado pela força elástica é de 50 J, o que sugere um aumento da energia total do sistema devido à (Incorreta) Portanto, a alternativa correta é: A) O trabalho realizado pela força elástica é de –25 J, o que indica que a força elástica se opõe ao deslocamento inicial.

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0
left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar essa resposta. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Mais conteúdos dessa disciplina