Energia potencial Elástica Tendo recebido um impulso, um bloco de massa m = 3,0kg desliza sobre um plano horizontal, em direção a uma mola. A mola é leve e tem constante elástica k = 5000N/m. O coeficiente de atrito é 0,15. A máxima compressão da mola é 10cm. Adotar g = 10 m/s². Determinar a velocidade do bloco no instante em que ele encosta na mola.

Antes de iniciar-se o cálculo revisaremos um pouco a teoria.

- Força elástica é uma força conservativa, pois seu trabalho só depende da posição inicial e da posição final:             Ep =  Epi - Epf

Sabe-se que na  Epi o deslocamento da mola será 0.Portanto teremos:  Ep =  - Epf

- A variação da Energia Cinética é dada pela equação:             Ec =  Eci - Ecf

Sabe-se que a velocidade inicial do bloco é zero, entao a  Eci = 0.Portanto teremos:  Ec =  - Ecf

- A energia potencial elástica será a resultante da soma da Força Elástica com o produto da Força de Atrito com o deslocamento de compressão da

mola.

Analisando as unidades, temos:

m = 3,0 kgk= 5000N/mμ = 0,15g = 10 m/s²x = 10 cm Deve-se realizar a conversão da compressão da mola de centímetros para metros:x = 10 cm = 0,1 m

(- Fat).∆x + Epotencial  = Ecinética

 (-μ.m.g)∆x + (Epi -Epf) = Ec

(-0,15.3.10).0,1 + (0 -     k.x²   )  =     -m.v²                                       2              2

- 0,45 -     5000.(0,1)²    =     -3.v²                    2                       2

-0,45 - 25 = -1,5.v²

v² =     -25,25          -1,5

v² = 16,96

v = 4,12 m/s