UFPR 2027 — questão 26 de Física

Gabarito ADinâmica — lei de Hooke: constante elástica pela inclinação do gráfico F × LProcesso Seletivo 2027 · Fase única · Prova objetiva
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 26 de Física do UFPR 2027

Enunciado em texto

Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial. O módulo da aceleração gravitacional é representado por gg. Onde for necessário, use g=10 m/s2g = 10\ \text{m/s}^2 para o módulo da aceleração gravitacional.

Uma mola apresenta um comportamento elástico que segue a lei de Hooke. Ela tem uma constante elástica de mola kk e massa desprezível. A mola foi tracionada por uma força de intensidade FF, e teve seu comprimento LL medido para diferentes valores de FF, conforme representa o gráfico F×LF \times L mostrado ao lado.

[Gráfico: força F (N) no eixo vertical, com marcas em 0,45 e 0,90; comprimento L (cm) no eixo horizontal, com marcas em 5,0, 10 e 15. A reta parte de F = 0 em L = 5,0 cm, passa por F = 0,45 N em L = 10 cm e chega a F = 0,90 N em L = 15 cm.]

Com base no enunciado e no gráfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da constante elástica kk dessa mola.

A) 9,0 N/m

B) 6,0 N/m

C) 0,9 N/m

D) 0,6 N/m

(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFPR 2027, prova objetiva — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).

Resolução comentada

O que a questão pede: a constante elástica kk, a partir do gráfico força × comprimento.

A lei de Hooke: F=k xF = k\,x, em que xx é a deformação (quanto a mola esticou), não o comprimento. Pelo gráfico, a força é zero com L=5,0L = 5{,}0 cm: esse é o comprimento natural da mola.

Passo 1 — um ponto do gráfico. Com F=0,90F = 0{,}90 N, o comprimento é L=15L = 15 cm, então a deformação é x=15−5,0=10x = 15 - 5{,}0 = 10 cm =0,10= 0{,}10 m.

Passo 2 — a constante. k=Fx=0,90 N0,10 m=9,0 N/mk = \frac{F}{x} = \frac{0{,}90\ \text{N}}{0{,}10\ \text{m}} = 9{,}0\ \text{N/m}

Conferindo com o outro ponto: 0,45 N0{,}45\ \text{N} com x=10−5,0=5,0x = 10 - 5{,}0 = 5{,}0 cm =0,050= 0{,}050 m dá k=0,45/0,050=9,0k = 0{,}45/0{,}050 = 9{,}0 N/m. Mesmo valor.

⚠️ As armadilhas: dividir pela posição L=15L = 15 cm em vez da deformação dá 0,90/0,15=6,00{,}90/0{,}15 = 6{,}0 N/m (alternativa B). Esquecer de passar centímetros para metros dá 0,90{,}9 (alternativa C).

A ideia em uma frase: kk é a inclinação do gráfico: 0,90 N para 10 cm de deformação, 9,0 N/m.

Resposta: alternativa A (9,0 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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