UNIOESTE 2017 — questão 18 de Física

Enunciado em texto

Uma pedra com 6 kg de massa está em repouso e apoiada sobre uma mola vertical. A força peso da pedra gera uma compressão de 10 cm na mola (Figura a). Na sequência, a pedra sofre a atuação de uma força F vertical que gera na mola uma compressão adicional (além dos 10 cm iniciais de compressão devido à força peso) de 20 cm. Nesta situação de compressão máxima da mola, a pedra fica novamente em repouso (Figura b). A partir desta situação de equilíbrio, a força F é retirada instantaneamente, liberando a mola e gerando um movimento vertical na pedra (Figura c). Despreze o atrito e considere que:

• g = 10 m/s²;

• a pedra não está presa à mola;

• e o valor da energia potencial gravitacional da pedra é nulo no ponto de compressão máxima da mola.

De acordo com as informações acima, assinale a alternativa INCORRETA.

[Figura a: a pedra em repouso sobre a mola vertical, um pouco comprimida. Figura b: uma força F para baixo empurra a pedra, e a mola fica bem mais comprimida. Figura c: a mola volta ao comprimento natural e a pedra sobe, separada dela.]

(A) A constante elástica da mola é igual a 600 N/m.

(B) A energia potencial elástica da mola, antes de ser liberada, enquanto sofre a atuação de F, é de 27 J.

(C) A energia cinética da pedra, após se deslocar verticalmente para cima por 40 cm (quando já não está mais em contato com a mola) a partir do ponto de compressão máxima da mola, é de 24 J.

(D) Após a mola ser liberada, quando F é retirada, a pedra se desloca verticalmente para cima 45 cm a partir do ponto em que se encontra em repouso durante a aplicação de F.

(E) O vetor força F tem módulo igual a 120 N.

(Enunciado e figura: Vestibular UNIOESTE 2017 — Unioeste.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE).