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Questão FC714754

Observe o esquema a seguir, o qual ilustra um bloco de 0,25 kg que, preso por um dispositivo de travamento, comprime em 0,10 metros uma mola com constante elástica de 2.000 N/m. (A

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VUNESP · 2025

Observe o esquema a seguir, o qual ilustra um bloco de 0,25 kg que, preso por um dispositivo de travamento, comprime em 0,10 metros uma mola com constante elástica de 2.000 N/m.

 

 

(Arquivo pessoal; imagem usada com autorização)

 

Ao se liberar o dispositivo de travamento, a mola impulsiona o bloco, que se desloca ao longo da trajetória OP, até atingir a altura máxima de 0,80 m em relação ao nível de partida. Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s2, a diferença, em joules, entre a energia mecânica final e a energia mecânica inicial do sistema formado pelo bloco, pela mola e pela Terra é igual a

  1. – 8.
  2. – 2.
  3. 0.
  4. – 10.
  5. – 12.
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Gabarito

A

Comentário do professor

Energia mecânica: calculamos \(\Delta E=E_f-E_i\).

Energia inicial: a mola está comprimida, então a energia armazenada é \(E_{mola}=\tfrac{1}{2}kx^2=\tfrac{1}{2}\cdot2000\cdot(0{,}10)^2=10\ \text{J}\). A energia potencial gravitacional inicial é zero, portanto \(E_i=10\ \text{J}\).

Energia final: no ponto de altura máxima a velocidade é nula e a mola está relaxada, logo \(E_{mola}=0\). A energia potencial gravitacional é \(E_{grav}=mgh=0{,}25\cdot10\cdot0{,}80=2\ \text{J}\). Assim \(E_f=2\ \text{J}\).

Diferença: \(\Delta E=E_f-E_i=2-10=-8\ \text{J}\). O valor negativo indica que 8 J de energia mecânica foram dissipados em outras formas, como atrito ou som.

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