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Determine, em joules, a energia armazenada por uma mola, de constante elástica k = 80 N/m, que apresenta deformação de 0,1m. ​

Sagot :

                                                 Resposta

Para resolver essa questão, é necessário entender que a força elástica( força da mola) depende da deformação em metros. Quando comparamos essas duas grandezas( força elástica e deformação em metros), surge uma constante K em N/m. Essa teoria pode ser posta em prática na lei de Hooke:

[tex]Fela= K.x[/tex]

A relação linear dessa fórmula está na imagem que anexei à resposta.

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Note, no gráfico que mostrei, que a Força (K.x) corresponde ao eixo das ordenadas, e a deformação(x) ao eixo das abcissas. Já a energia ( trabalho) correspondente à força da mola, é encontrada através da área sob a reta, ou seja, a área do triângulo.

Sabemos que a área de um triângulo é dada por:

[tex]A=\frac{Base. Altura}{2}[/tex]

_______________________________________________________

Sendo assim, a energia pode ser calculada por:

[tex]E=\frac{Kx^{2} }{2}[/tex]

Substituindo os valores de K e x:

[tex]E=\frac{80.(0,1)^{2} }{2}[/tex]

[tex]E=40.(0,1)^{2}[/tex]

Passamos 0,1  e o 40 para notação científica, afim de facilitar o cálculo:

[tex]E=4.10^{1} .(1.10^{-1} )^{2}[/tex]

[tex]E=4.10^{1} .(1.10^{-2})[/tex]

[tex]E=4.10^{-1} Joules[/tex]

[tex]E=0,4 Joules[/tex]

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Espero ter ajudado!

View image Napoleao1804

A partir dos devidos cálculos realizados, chegamos na conclusão de que a energia potencial associada a esta força é  0,4 Joules.

A energia potencial elástica se associa a uma mola ou a um corpo que esteja deformado.

[tex]\Large \boxed{ \displaystyle \text { $ \mathsf{ E_{pel} = \dfrac{k \cdot x^{2} }{2} } $ } }[/tex]

Dados fornecidos pelo enunciado:

[tex]\Large \displaystyle \text { $ \mathsf{ \begin{cases}\sf E_{pel} = \:?\: J \\ \sf k = 80\; N/m \\ \sf x= 0{,}1\; m \end{cases} } $ }[/tex]

Resolução:

[tex]\Large \displaystyle \text { $ \mathsf{ E_{pel} = \dfrac{k \cdot x^{2} }{2} \implies E_{pel} = \dfrac{80 \cdot (\, 0{,}1 \,)^2}{2} } $ }[/tex]

[tex]\Large \displaystyle \text { $ \mathsf{ E_{pel} = 40 \cdot 0{,}01 \implies E_{pel} = 0{,}4\; J } $ }[/tex]

Portanto, a energia potencial elástica é de 0,4 Joules.

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