5a Lista de FGE - I 1) Calcule a força que devemos exercer sobre uma mola de constante k = 3 N/cm se quisermos que sua extremidade livre se desloque 0,10 m. Resp.: 30,0 N 2) De quanto se alongam estes conjuntos, feitos de molas idênticas, quando sabemos que a mesma mola, sozinha, se alonga 1 cm quando prendemos a ela uma massa de 200 g? Mola 1 Mola 1 Mola 2 Mola 2 m = 200 g m = 200 g Resp.: 0,005m ou 0,5cm Resp.: 0,02m ou 2,0cm 3) Considere duas molas de constantes k1 e k2, com k1 > k2. Esboce o gráfico da força externa em função do deslocamento para as duas molas e justifique a posição dessas retas relacionando com as constantes k1 e k2. Relacione, também, a constante k com a “dureza” da mola. Resp.: Quanto maior o valor k, maior o valor do coeficiente angular da reta e mais dura é a mola. Logo, a mola 1 é mais dura que a mola 2. 4) Considere os dois conjuntos do exercício 2, só que agora formados por molas diferentes, sendo k1 = 25 N/m e k2 = 50 N/m. De quanto se alongam estes conjuntos? Mola 1 Mola 1 Mola 2 Mola 2 M = 200 g Resp.: 0,118 m ou 11,8 cm M = 200 g Resp.: 0,0261 m ou 2,61 cm 5) Uma mola de 10,0 cm de comprimento e cuja constante elástica é k = 150 N/m, está suspensa verticalmente por uma de suas extremidades. Pendurando-se na outra extremidade da mola um peso P, seu comprimento passa a ser de 13,0 cm. Qual é o valor de P? Resp.: 4,50 N. 6) Um jogador de basquete, de 110 kg, pendura-se no arco da cesta depois de um lançamento. O aro cede 15 cm com o jogador pendurado em repouso. Admitindo que o aro possa ser modelado por uma mola, calcular a “constante elástica”. Resp.: 7186,6 N/m. 7) Um salame de 11,0 kg está preso por uma corda a uma balança de mola, com constante elástica igual à 539 N/m. Esta balança está presa à parede (ver fig.). Qual o deslocamento (em centímetros) do ponteiro da balança? Resp.: 20 cm. 8) Certa mola, presa a um suporte, sofre alongamento de 8,0 cm quando se prende à sua extremidade um corpo de peso 12 N, como na figura 1. A mesma mola, tendo agora em sua extremidade o peso de 10N, é fixa ao topo de um plano inclinado de 37°, sem atrito, como na figura 2. Calcule, neste caso, o alongamento da mola. Resp.: 4 cm. 9) (FUVEST 1996) Um corpo C de massa igual a 3 kg está em equilíbrio estático sobre um plano inclinado, suspenso por um fio de massa desprezível preso a uma mola fixa ao solo, como mostra a figura abaixo. O comprimento natural da mola (sem carga) é L0 = 1,2 m e ao sustentar estaticamente o corpo ela se distende, atingindo o comprimento L = 1,5 m. Os possíveis atritos podem ser desprezados. Calcule a constante elástica da mola. Resp.: 49 N/m.