UECE 2019.2 — questão 44 de Física
Enunciado em texto
Suponha que duas pessoas muito parecidas (com mesma massa e demais características físicas) estejam sobre um colchão de molas, posicionando-se uma delas de pé e a outra deitada. Supondo que as molas desse colchão sejam todas helicoidais e com o eixo da hélice sempre vertical, do ponto de vista de associação de molas, é correto afirmar que a pessoa que está de pé deforma
A) mais o colchão, em virtude de ser sustentada por um menor número de molas associadas em paralelo, se comparada à pessoa deitada.
B) mais o colchão, em virtude de ser sustentada por um menor número de molas associadas em série, se comparada à pessoa deitada.
C) menos o colchão, em virtude de ser sustentada por um menor número de molas associadas em paralelo, se comparada à pessoa deitada.
D) menos o colchão, em virtude de ser sustentada por um menor número de molas associadas em série, se comparada à pessoa deitada.
(Enunciado: Vestibular UECE 2019.2, 1ª fase — CEV/UECE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Ceará (UECE) e à sua Comissão Executiva do Vestibular (CEV/UECE).
Resolução comentada
O que a questão pede: quem afunda mais no colchão, a pessoa de pé ou a deitada, e por quê, pensando em associação de molas.
Passo 1 — como as molas estão associadas. As molas do colchão ficam lado a lado, todas verticais, e o corpo se apoia sobre várias delas ao mesmo tempo: cada uma segura uma parte do peso, e todas sofrem a mesma deformação. Isso é associação em paralelo. Nesse caso, as constantes se somam:
em que N é o número de molas que sustentam a pessoa.
Passo 2 — quem pisa em menos molas. De pé, a pessoa se apoia só na área dos pés: poucas molas. Deitada, o corpo se espalha por uma área grande: muitas molas.
Passo 3 — a deformação. O peso é o mesmo, então, pela lei de Hooke:
Menos molas (N menor) dá deformação maior. A pessoa de pé afunda mais.
Por que não as outras: (B) e (D) falam em molas em série, o que não é o caso: em série uma mola estaria embaixo da outra, e as deformações se somariam; (C) e (D) dizem que a pessoa de pé deforma menos.
⚠️ A armadilha: a (C). Ela acerta o tipo de associação (paralelo), mas erra a consequência: em paralelo, menos molas é constante equivalente menor, ou seja, colchão mais “mole” para quem está de pé.
A ideia em uma frase: molas lado a lado estão em paralelo e suas constantes se somam: quem se apoia em menos molas tem uma mola equivalente mais fraca e afunda mais.
Resposta: alternativa A (deforma mais; menos molas em paralelo).
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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