Uma mola de constante elástica k = 20 N/m é deformada de 0,1m. Determine a velocidade de um corpo preso a mola em seu ponto de equilíbrio sabendo que a massa do mesmo é de 1 kg. Considere o sistema conservativo.
A Energia Potencia Elástica (Ep) irá se transformar totalmente em Energia Cinética (Ec)
Ep=Ec
kx²/2 = mv²/2 ⇒ kx²=mv² ⇒ v²= kx²/m ⇒ v²= 20(0.1)²/1 ⇒ v= (0.2)½ m/s
Primeiramente devemos encontrar a aceleração dessa mola e para isso realizaremos os cálculos abaixo:
\(\begin{align} & F=kx \\ & F=20\cdot 0,1 \\ & F=2N \\ & \\ & F=ma \\ & 2=1a \\ & a=2m/{{s}^{2}} \\ \end{align} \)
Com a aceleração encontrada, podemos agora calcular a velocidade do corpo preso na mola:
\(\begin{align} & {{V}^{2}}=v_{0}^{2}+2aS \\ & {{v}^{2}}=0+2\cdot 2\cdot 0,1 \\ & v=\sqrt{0,4} \\ & v=0,63m/s \\ \end{align} \)
Portanto, a velocidade do corpo será de \(\boxed{v = 0,63{\text{ m/s}}}\).
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