Santa Marcelina 2016 (2º semestre) — questão 55 de Física
Enunciado em texto
O gráfico mostra a variação do módulo da força elástica numa mola, medida em newtons, em função da elongação que ela sofre, medida em centímetros.
[Gráfico: |F| (N) no eixo vertical × x (cm) no eixo horizontal; uma reta sai da origem e chega ao ponto (40 cm; 40 N), marcado com linhas tracejadas.]
Com base neste gráfico, os valores da constante elástica da mola e do módulo do trabalho realizado pela mola, de 0 a 40 cm de elongação, são, respectivamente,
(A) 40 N/m e 12 J.
(B) 120 N/m e 6 J.
(C) 100 N/m e 8 J.
(D) 140 N/m e 5 J.
(E) 50 N/m e 10 J.
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2016 (2º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a constante k da mola e o trabalho da força elástica de 0 a 40 cm.
Passo 1 — constante elástica. Pela lei de Hooke, F = kx. No ponto do gráfico, F = 40 N e x = 40 cm = 0,40 m:
Passo 2 — trabalho = área sob o gráfico F × x. A área é um triângulo de base 0,40 m e altura 40 N:
Conferindo: pela fórmula da energia elástica, J.
⚠️ A armadilha: usar x em centímetros sem converter: sai k = 40/40 = 1 e uma “área” de 800, números sem sentido em N/m e J. Outra é esquecer o 1/2 da área do triângulo e achar 16 J.
A ideia em uma frase: a inclinação do gráfico F × x é a constante k; a área sob ele é o trabalho da mola.
Resposta: alternativa C (100 N/m e 8 J).
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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