Logo da Teachy
Entrar

Questão sobre Trabalho: Energia Potencial Elástica

Fonte: UEAP


Física

'EM13CNT101'

Trabalho: Energia Potencial Elástica

Médio

(UEAP 2013) - Questão Médio de Física

a.
b.
c.
d.
e.

Gabarito

Para resolver essa questão, vamos utilizar o princípio da conservação de energia mecânica. A energia mecânica é conservada quando não há forças dissipativas atuando no sistema, como o atrito, que foi desconsiderado no enunciado. Passo 1: Calcular a energia potencial elástica (EPE) armazenada na mola quando ela está comprimida. A energia potencial elástica de uma mola é dada pela fórmula: \[ EPE = \frac{1}{2} k x^2 \] onde \( k \) é a constante elástica da mola e \( x \) é a deformação da mola (neste caso, a compressão). Substituindo os valores dados: \[ k = 200 \, \text{N/m} \] \[ x = 15 \, \text{cm} = 0,15 \, \text{m} \] \[ EPE = \frac{1}{2} \times 200 \, \text{N/m} \times (0,15 \, \text{m})^2 \] \[ EPE = \frac{1}{2} \times 200 \times 0,0225 \] \[ EPE = 100 \times 0,0225 \] \[ EPE = 2,25 \, \text{J} \] Passo 2: Calcular a altura \( h \) que o bloco atinge usando a energia potencial gravitacional (EPG). Quando o bloco é lançado pela mola e atinge a altura \( h \), toda a energia potencial elástica é convertida em energia potencial gravitacional, que é dada por: \[ EPG = mgh \] onde \( m \) é a massa do bloco, \( g \) é a aceleração da gravidade e \( h \) é a altura. Substituindo os valores dados: \[ m = 2 \, \text{Kg} \] \[ g = 10 \, \text{m/s}^2 \] \[ EPG = EPE \] \[ 2,25 \, \text{J} = 2 \, \text{Kg} \times 10 \, \text{m/s}^2 \times h \] Passo 3: Resolver a equação para \( h \). \[ h = \frac{2,25 \, \text{J}}{2 \, \text{Kg} \times 10 \, \text{m/s}^2} \] \[ h = \frac{2,25}{20} \] \[ h = 0,1125 \, \text{m} \] Convertendo para centímetros: \[ h = 0,1125 \, \text{m} \times 100 \, \text{cm/m} \] \[ h = 11,25 \, \text{cm} \] Portanto, a altura \( h \) é \( 11,25 \times 10^{-2} \, \text{m} \), o que corresponde à alternativa c).

Iara Tip

Está montando uma prova ou lista de exercícios?

Na plataforma da Teachy é possível gerar esses materiais automaticamente, sem perder horas buscando por questões 😉

2025 - Todos os direitos reservados

Termos de usoAviso de PrivacidadeAviso de Cookies