EEAR 2021 (CFS 1) — questão 92 de Física
Enunciado em texto
Uma mola ideal está presa a parede e apoiada sobre um plano inclinado. Quando um bloco de massa igual a 5 kg é preso a extremidade dessa mola, esta sofre uma distensão de 20 cm, conforme o desenho. Considerando que o módulo da aceleração da gravidade no local vale e desprezando qualquer tipo de atrito, qual o valor da constante elástica da mola em N/m?
[Figura: plano inclinado de 30° com a horizontal, encostado numa parede vertical. A mola está presa à parede, no alto do plano, e apoiada sobre ele; na outra ponta, mais abaixo, está o bloco. A distensão da mola é indicada como 20 cm.]
a) 50
b) 100
c) 125
d) 250
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 1/2021 — 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 k da mola que segura o bloco parado no plano inclinado.
Passo 1 — o que puxa o bloco rampa abaixo. Sem atrito, a componente do peso ao longo do plano é ; a normal equilibra a outra componente:
Passo 2 — a mola equilibra essa componente. Em equilíbrio, , com x = 20 cm = 0,20 m:
⚠️ A armadilha: usar o peso inteiro, 50 N, como se a mola estivesse na vertical: 50/0,20 = 250 N/m, a alternativa D.
A ideia em uma frase: no plano inclinado sem atrito, a mola só precisa segurar a parte do peso ao longo da rampa: mg·sen θ.
Resposta: alternativa C (125 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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