Questão 11
ESPCEX 2016
(EsPCEx - 2016)
Uma esfera, sólida, homogênea e de massa 0,8 kg é abandonada de um ponto a 4 m de altura do solo em uma rampa curva.
Uma mola ideal de constante elástica k = 400 N/m é colocada no fim dessa rampa, conforme desenho abaixo. A esfera colide com a mola e provoca uma compressão.
Desprezando as forças dissipativas, considerando a intensidade da aceleração da gravidade g = 10m/s2 e que a esfera apenas desliza e não rola, a máxima deformação sofrida pela mola é de:
8 cm
16 cm
20 cm
32 cm
40 cm
Gabarito:
40 cm
Resolução:
Pelo Princípio da Conservação da Energia Mecânica sabe-se que a energia se converte de um tipo para outro.
Inicialmente temos energia potencial armazenada em função da altura e, ao descer, essa energia se transforma em energia cinética e, ao encostar na mola e comprimi-la, esta torna-se energia potencial elástica.
Sendo assim, podemos equacionar: