USCS 2025 — questão 37 de Física

Gabarito EEnergia — energia potencial elástica (cama elástica como mola)Medicina · Prova II · Versão 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 37 de Física do USCS 2025

Enunciado em texto

Leia o texto para responder às questões 36 e 37.

A ginástica de trampolim foi uma das modalidades olímpicas disputadas nos Jogos Olímpicos de Paris em 2024. Nesse esporte, os atletas devem saltar com o auxílio de uma cama elástica e fazer acrobacias, como mostra a figura.

[Figura: fotografia de uma competição de trampolim em Paris 2024; um atleta aparece no alto, no ar, em posição horizontal, acima de uma cama elástica cercada por plataformas de proteção azuis, com árbitros e técnicos ao redor.]

(https://gymnastics-now.com, 02.08.2024.)

Considerando a cama elástica como uma mola de constante elástica k = 40 kN/m, se o atleta provoca uma deformação máxima de 50 cm nessa mola, a energia potencial elástica acumulada no momento em que a mola encontra-se em sua deformação máxima é igual a

(A) 3 000 J.

(B) 4 000 J.

(C) 6 000 J.

(D) 2 000 J.

(E) 5 000 J.

(Enunciado e figura: Vestibular USCS 2025, Medicina, Prova II — USCS/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Municipal de São Caetano do Sul (USCS) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a energia guardada na “mola” (a cama elástica) quando ela está deformada ao máximo.

Passo 1 — tudo no SI: k = 40 kN/m = 40 000 N/m e x = 50 cm = 0,50 m.

Passo 2 — energia potencial elástica:

Eel=k x22=40 000×0,5022E_{el} = \frac{k\,x^2}{2} = \frac{40\,000 \times 0{,}50^2}{2}

Eel=40 000×0,252=5 000 JE_{el} = \frac{40\,000 \times 0{,}25}{2} = 5\,000\ \text{J}

⚠️ A armadilha: esquecer de elevar x ao quadrado: 40 000 × 0,50/2 = 10 000 J; ou esquecer a metade: 40 000 × 0,25 = 10 000 J. Nenhum dos dois está nas alternativas, o que já avisa que a conta saiu errada. Também é preciso converter: com x = 50 (em cm), o número explode.

A ideia em uma frase: energia elástica é kx²/2, com k em N/m e x em metros.

Resposta: alternativa E (5 000 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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