EEAR 2020 (CFS 1) — questão 83 de Física

Gabarito CDinâmica — força elástica (lei de Hooke)Exame de Admissão ao CFS 1/2020 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 83 de Física do EEAR 2020 (CFS 1)

Enunciado em texto

Quatro molas ideais, A, B, C e D, com constantes elásticas respectivamente, kA=20k_A = 20 N/m, kB=40k_B = 40 N/m, kC=2000k_C = 2000 N/m e kD=4000k_D = 4000 N/m, estão presas, separadamente, ao teto de um laboratório por uma das suas extremidades. Dentre as quatro molas, determine aquela que ao ser colocado um corpo de massa igual a 40kg, na sua extremidade livre, sofre uma deformação de exatamente 20cm.

Considere o módulo da aceleração da gravidade no local igual a 10m/s210\text{m/s}^2 e que as molas obedecem à Lei de Hooke.

a) A

b) B

c) C

d) D

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 1/2020 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: a constante elástica da mola que estica 20 cm com 40 kg pendurados.

Passo 1 — equilíbrio: o corpo parado na ponta da mola tem a força elástica equilibrando o peso:

k x=m g=40×10=400 Nk\,x = m\,g = 40 \times 10 = 400\ \text{N}

Passo 2 — a constante, com a deformação em metros (20 cm = 0,20 m):

k=4000,20=2000 N/mk = \frac{400}{0{,}20} = 2000\ \text{N/m}

É a mola C.

⚠️ A armadilha: deixar a deformação em centímetros: 400 ÷ 20 = 20, e o aluno marca a mola A. As constantes estão em N/m, então x vai em metros.

A ideia em uma frase: no equilíbrio, kx = mg, com x em metros.

Resposta: alternativa C (mola C, k = 2000 N/m).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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