Questões de Concurso sobre Força elástica

Um ponto material de massa $m$ está em um eixo horizontal Ox preso às extremidades livres de duas molas de constante elástica k. A primeira mola tem a extremidade fixa no ponto de coordenada x=0 do eixo e seu comprimento natural é 6, a segunda mola tem a extremidade fixa no ponto de coordenada x=10 e seu comprimento natural é 7. As únicas forças que agem no ponto material são as exercidas pelas molas, que obedecem a Lei de Hook. Nessas condições, o ponto material fica em equilíbrio ao ser colocado em repouso no ponto de coordenada

Uma mola esticada de x armazena uma energia potencial igual a E. Que energia potencial elástica ela passará a armazenar se for deformada de 2x?

Considere a figura.

Uma mola de constante elástica K está presa a um corpo de massa m que, por sua vez, liga-se a outro corpo idêntico através de uma corda de massa desprezível. A aceleração da gravidade local é g. No momento em que o sistema é solto, a mola não apresenta deformação. Desprezando todas as formas de atrito e a massa da polia, a distância d percorrida pelo corpo preso à mola, quando sua aceleração for igual a 0,4 g, pode ser calculada por

Um oscilador harmônico simples consiste de um corpo de massa $m$ preso a uma mola de constante elástica $K$ oscilando sobre uma superfície sem atrito, ou seja, conservando sua energia mecânica. A Figura mostra o diagrama das energias cinética, potencial e total para um oscilador desse tipo que pulsa com frequência de 10/3 Hz.

Nessas condições, a massa $m$ , em gramas, e a constante elástica da mola $K$ , em N/m, valem, respectivamente:

Dados: Considere o valor de $\pi$ aproximadamente 3.

Um sistema é constituído por uma sequência vertical de N molas ideais interligadas, de mesmo comprimento natural ℓ e constante elástica k, cada qual acoplada a uma partícula de massa m. Sendo o sistema suspenso a partir da mola 1 e estando em equilíbrio estático, pode-se afirmar que o comprimento da

Uma esfera de 5 kg cai de uma altura de 3,2 metros sobre um dispositivo provido de uma mola de constante elástica 40N/m para amortecer sua queda, como mostra a figura.

Adotando g = 10 m/s² e desprezando o atrito no sistema, pode-se afirmar que a velocidade (v) que a esfera atinge o mecanismo, em m/s, e a contração da mola (x), em metros, valem:

Analise a figura a seguir.

Um pequeno bloco de massa m = 15kg é projetado para cima, da posição O, por uma mola comprimida de x = 0,25m, conforme a figura acima. Determine o mínimo valor da constante elástica k da mola, que permitirá ao bloco um contato permanente com a guia OABCD, ao longo da qual desliza sem atrito, e assinale a opção correta.

Dados: g =10m/s²

$l$ = 4,0m

R = 2,0m

Um garoto foi à loja comprar um estilingue e encontrou dois modelos: um com borracha mais “dura” e outro com borracha mais “mole”. O garoto concluiu que o mais adequado seria o que proporcionasse maior alcance horizontal, D, para as mesmas condições de arremesso, quando submetidos à mesma força aplicada. Sabe-se que a constante elástica k_d (do estilingue mais “duro”) é o dobro da constante elástica k_m (do estilingue mais “mole”).

A razão entre os alcances $\frac{D_d}{D_m}$ , referentes aos estilingues com borrachas “dura” e “mole”, respectivamente, é igual a

Conforme as informações técnicas de um caminhão, em repouso, o eixo traseiro suporta uma massa de 3.100 kg. Além disso, sem carga, a plataforma de carga fica a 82,7 cm de altura do chão e, com carga máxima, fica a 81,0 cm. Considerando que a suspensão traseira é única e obedece à lei de Hooke para forças elásticas, e que a aceleração gravitacional impressa é igual a 9,8 m/s², é correto afirmar que a constante elástica da mola é, aproximadamente, igual a

Uma esfera de aço de pequenas dimensões é suspensa à extremidade inferior de uma mola ideal, cuja extremidade superior está presa a um suporte fixo. Estando a mola na vertical e com o seu comprimento natural (nem distendida nem comprimida), o conjunto mola-esfera é abandonado e a esfera passa a oscilar verticalmente com atritos desprezíveis.

Seja g o módulo da aceleração da gravidade.

Nos instantes em que a esfera se encontra no ponto mais baixo de sua trajetória, seu vetor aceleração é

Observe a figura a seguir.

A figura acima representa uma besta, arma utilizada para atirar dardos. Nos exércitos medievais, o soldado que a operava era chamado besteiro. Seu funcionamento consiste em tensionar um arco feito de material elástico e travá-lo na posição tensionada. Depois, introduz-se um dardo em uma fileira talhada no braço da arma e libera-se a trava por meio de um gatilho, projetando, assim, o dardo para a frente com grande velocidade.

Considere o arco como uma mola ideal, com constante elástica 200N/m, e que é necessário distendê-lo 50cm, a partir da posição de repouso, para armar a besta. O trabalho realizado pelo besteiro e a velocidade com que um dardo de 125g é disparado a partir do repouso são, respectivamente:

Observe a figura a seguir, que representa um acelerômetro básico, constituído de massa sísmica presa a uma mola.

Acelerômetro é um instrumento muito usado em meios navais, fundamental em sistemas inerciais e de navegação. Baseia-se na 2ª Lei de Newton e na Lei de Hooke. A ideia central é produzir um deslocamento diretamente proporcional à aceleração.

Um efeito indesejado ocorre quando a aceleração é bruscamente removida, pois tende a causar um movimento harmônico simples de frequência natural f_N. Esse comportamento transitório de oscilação em torno da posição de repouso prejudica a leitura de um acelerômetro, limitando seu uso, pois não pode ser aplicado em situações em que ocorrem. vibrações de frequências próximas à frequência natural.

Considere que o acelerômetro mostrado na figura tenha a massa sísmica de 0,03kg e mola de constante elástica 4,8x10³N/m. A frequência natural desse acelerômetro, em Hz, é igual a :

Um sistema massa-mola encontra-se sobre uma superfície horizontal de atrito desprezível.

A mola não apresenta deformação quando a massa m encontra-se no ponto 0. A mola é, então, esticada até o ponto A, quando se abandona o sistema. A respeito dessa situação, considere as afirmações seguintes:

I. Ao passar pelo ponto 0 a massa apresenta velocidade máxima.

II. No ponto A', simétrico do ponto A em relação a 0, o sistema possui apenas energia potencial elástica.

III. A aceleração da massa m é nula no ponto A'.

Está correto o que se afirma APENAS em

Um bloco com massa de 4 kg se deslocou com velocidade constante de 8 m/s. O bloco colide com um anteparo preso a uma mola, que é comprimida até que o bloco para completamente por um instante. Durante o movimento inicial, mola indeformada, não há atrito do bloco com a superfície. Mas, ao comprimir a mola, o piso exerce uma força de atrito cinético de intensidade de 20 N. a constante da mola é 12 kN/m. Qual é a distância d de compressão da mola no instante em que o bloco para completamente?