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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 84 (CFS 2) da EEAR 2009

CFS 2 · Física: Força elástica e lei de Hooke

O gráfico a seguir representa a deformação de duas molas, A e B, de mesmo comprimento, quando submetidas a esforços dentro de seus limites elásticos.

Assim sendo, pode-se concluir, corretamente que, se as molas forem comprimidas igualmente,

Gráfico de força F em função da deformação ΔX, com eixos orientados para cima e para a direita. Duas retas partem da origem: a reta A tem maior inclinação que a reta B.

  1. A
    B lança um corpo de massa m com força maior do que A.
  2. B
    A lança um corpo de massa m com força maior do que B.
  3. C
    A e B lançam um corpo de massa m com a mesma força.
  4. D
    A e B, não conseguem lançar um corpo de massa m dentro de seus limites elásticos.
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Resolução comentada

Dentro do limite elástico vale a lei de Hooke: F = k\,\Delta x. No gráfico de F por \Delta x, cada mola é uma reta que passa pela origem, e a inclinação da reta é a constante elástica k.

  1. A reta A é mais inclinada que a reta B, logo k_A > k_B.
  2. As molas são comprimidas igualmente, ou seja, o mesmo \Delta x para as duas.
  3. Então F_A = k_A\,\Delta x e F_B = k_B\,\Delta x. Como k_A > k_B, temos F_A > F_B.

Também dá para ver direto no gráfico: traçando uma vertical em um mesmo valor de \Delta x, ela cruza a reta A em uma altura maior que a da reta B, ou seja, a força de A é maior.

A mola mais dura (A) empurra o corpo de massa m com força maior, e o corpo recebe maior aceleração e é lançado com mais energia (E = \tfrac{1}{2}k\,\Delta x^2).

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Ainverte as molas: a de maior força é A, que tem maior inclinação (maior k), não B.
  • Ca mesma deformação só daria a mesma força se k fosse igual, mas as retas têm inclinações diferentes.
  • Ddentro do limite elástico as molas podem lançar o corpo; nada no gráfico impede isso.

Assunto: Força elástica e lei de Hooke.

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Ver como caiu na prova Questão 84 no caderno CFS 2 da EEAR 2009

Fonte: EEAR 2009 · CFS 2. Prova oficial ↗