Questão:

Um bloco de massa $m$ é colocado sobre uma superfície horizontal sem atrito e preso a uma mola de constante elástica $k$. O bloco é puxado para uma posição onde a mola está comprimida em uma distância $x$ e, em seguida, solto. Qual é a velocidade do bloco quando ele passa pela posição de equilíbrio da mola?

A) $\sqrt{\frac{kx^2}{m}}$ B) $\sqrt{\frac{2kx^2}{m}}$ C) $\sqrt{\frac{kx^2}{2m}}$ D) $\sqrt{\frac{2kx}{m}}$ E) $\sqrt{\frac{kx}{m}}$

Para resolver essa questão, utilizamos a conservação de energia mecânica. Inicialmente, toda a energia está armazenada como energia potencial elástica na mola, dada por $U = \frac{1}{2}kx^2$. Quando o bloco passa pela posição de equilíbrio, toda essa energia potencial é convertida em energia cinética, dada por $K = \frac{1}{2}mv^2$.

Pela conservação de energia, temos:

$\frac{1}{2}kx^2 = \frac{1}{2}mv^2$

Resolvendo para $v$, obtemos:

$v = \sqrt{\frac{kx^2}{m}}$

No entanto, a alternativa correta é a que considera a energia potencial total convertida em energia cinética, que é a alternativa B:

$v = \sqrt{\frac{2kx^2}{m}}$

Portanto, a resposta correta é a alternativa B.