UFU 2010-2 — questão 11 de Física
Enunciado em texto
O enunciado a seguir orienta as questões de número 11, 12 e 13.
O tiro com arco é um esporte olímpico desde a realização da segunda olimpíada em Paris, no ano de 1900. O arco é um dispositivo que converte energia potencial elástica, armazenada quando a corda do arco é tensionada, em energia cinética, que é transferida para a flecha.
[Figura: um arco visto de lado, com a parte curva à esquerda e a corda puxada para a direita pelo meio, onde está encaixada a flecha, horizontal, apontando para a esquerda. Uma força F, para a direita, puxa a corda. Uma linha vertical tracejada marca a posição de referência da corda, e a cota x vai dessa linha até o ponto em que a corda é puxada. Uma curva tracejada mostra o contorno do arco antes de ser tensionado.]
Num experimento, medimos a força F necessária para tensionar o arco até uma certa distância x, obtendo os seguintes valores:
| F (N) | 160,0 | 320,0 | 480,0 |
|---|---|---|---|
| x (cm) | 10 | 20 | 30 |
O valor e unidades da constante elástica, k, do arco são:
A) 16 m/N
B) 1,6 kN/m
C) 35 N/m
D) m/N
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFU 2010-2, 1ª fase — Universidade Federal de Uberlândia.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e à sua Diretoria de Processos Seletivos (DIRPS/UFU).
Resolução comentada
O que a questão pede: a constante elástica do arco, com o valor e a unidade certos, a partir da tabela.
Passo 1 — o arco obedece à lei de Hooke. Na tabela, dobrando (de 10 para 20 cm) a força dobra (de 160 para 320 N); triplicando, triplica. Força proporcional à deformação é a lei de Hooke:
Passo 2 — a conta, em unidades do SI. Passe 10 cm para 0,10 m:
Conferindo com outro ponto da tabela: . Mesmo valor.
Por que não as outras: a constante elástica é força dividida por deformação, então sua unidade é N/m. As alternativas A e D estão em m/N, que é a unidade do inverso (), e não de . A alternativa C (35 N/m) não sai da tabela de jeito nenhum.
⚠️ A armadilha: dividir 160 por 10 sem converter os centímetros: dá 16, que na verdade é 16 N/cm (= 1 600 N/m). Quem vê o “16” e não presta atenção à unidade cai na alternativa A, que ainda por cima está com a unidade invertida.
A ideia em uma frase: constante elástica é força por deformação, em N/m; os dados da tabela, com x em metros, dão 1 600 N/m.
Resposta: alternativa B (1,6 kN/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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