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Aula: Equilíbrio das Forças e Lei de Hooke

Nesta aula, nós vamos aprender como utilizar a Lei de Hooke quando uma corda elástica ou mola elástica é esticada para resolver problemas de equilíbrio sem aceleração.

Atividade • 6 Questões

Q1:

Uma bola de massa 0,5 kg pendurada em equilíbrio do teto por uma mola elástica leve de comprimento natural 1,2 m e um módulo de elasticidade 9,8 N. Quanta energia é armazenada na corda? Assuma 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 .

Q2:

Uma corda elástica de comprimento natural 4 m e módulo de elasticidade 8 N é esticada a um comprimento de 4,5 m. Quanta energia é armazenada na corda esticada?

Q3:

Uma bola de massa 1,8 kg está ligada a uma extremidade de uma corda elástica leve de comprimento natural 2,4 m e módulo de elasticidade 17,1 N. A outra extremidade da corda é fixada em um ponto 𝑂 . A bola é liberada do descanso em 𝑂 . Assumindo 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 , encontre até onde abaixo de 𝑂 a bola chega antes de vir instantaneamente repousar.

Q4:

Uma partícula de massa 4 𝑚 está em equilíbrio no final de uma corda elástica de comprimento natural 6 𝑎 conectado ao teto. O comprimento da corda é então 8 𝑎 . Encontre a energia potencial elástica armazenada na corda. Considere a aceleração devida à gravidade 𝑔 .

  • A 4 𝑚 𝑔 𝑎
  • B 1 2 𝑚 𝑔 𝑎
  • C 8 𝑚 𝑔 𝑎
  • D 1 6 𝑚 𝑔 𝑎
  • E 2 𝑚 𝑔 𝑎

Q5:

Uma haste uniforme 𝐴 𝐵 de massa 3,5 kg e comprimento 4 m está fixada em 𝐴 , enquanto a outra extremidade 𝐵 está ligada por uma corda elástica, com um módulo de elasticidade 11,1 N, a um ponto 𝐶 , que fica na mesma altura que 𝐴 , e 5,8 m a partir dele. O sistema está em equilíbrio quando 𝑚 ( 𝐴 𝐵 𝐶 ) = 9 0 ∘ . Assumindo 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 , encontre a tensão na corda elástica quando o sistema estiver em equilíbrio e, portanto, encontre seu comprimento natural. Dê suas respostas corretas para duas casas decimais.

  • A 𝑇 = 1 1 , 8 3 N, 𝑙 = 2 , 0 3 m
  • B 𝑇 = 2 , 4 1 N, 𝑙 = 3 , 4 5 m
  • C 𝑇 = 1 1 , 8 3 N, 𝑙 = 1 , 3 4 m
  • D 𝑇 = 2 3 , 6 6 N, 𝑙 = 2 , 0 3 m
  • E 𝑇 = 2 3 , 6 6 N, 𝑙 = 1 , 3 4 m

Q6:

Uma extremidade de uma corda elástica leve é presa a um ponto fixo. Uma força de 3,8 N é aplicada à outra extremidade da corda para esticá-la. O comprimento natural da corda é 2,8 m, e seu módulo de elasticidade é 26,6 N. Encontre o comprimento total da corda esticada.
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