PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 90 da EEAR 2017
– Uma esfera de 5 kg cai de uma altura de 3,2 metros sobre um dispositivo provido de uma mola de constante elástica 40N/m para amortecer sua queda, como mostra a figura.

Adotando \text{g} = 10\text{ m/s}^2 e desprezando o atrito no sistema, pode-se afirmar que a velocidade (v) que a esfera atinge o mecanismo, em m/s, e a contração da mola (x), em metros, valem:
- A\text{v} = 8\text{; } \text{x} = 2
- B\text{v} = 16\text{; } \text{x} = 2
- C\text{v} = 8\text{; } \text{x} = 2\sqrt{2}
- D\text{v} = 16\text{; } \text{x} = 2\sqrt{2}
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Resolução comentada
Velocidade ao atingir o mecanismo. Sem atrito, a energia mecânica se conserva na queda: a energia potencial gravitacional vira energia cinética.
- v=\sqrt{2\cdot 10\cdot 3{,}2}=\sqrt{64}
- v=8\ \text{m/s}
Contração da mola. A partir do contato, a energia cinética da esfera se transforma em energia potencial elástica da mola (a questão considera só essa transformação):
- 5\cdot 8^2=40\cdot x^2
- 320=40x^2
- x^2=8
- x=2\sqrt{2}\ \text{m}
Portanto v=8\ \text{m/s} e x=2\sqrt{2}\ \text{m}.
Alternativa C.
Pegadinha: A alternativa B (e a D) engana quem esquece a raiz quadrada e usa v=2gh=64 ou chega a 16 por outro caminho; já a A engana quem aceita x=2 sem conferir x^2=8.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AAcerta a velocidade, mas x=2 viria de x^2=4, e a conta correta dá x^2=8.
- BErra a velocidade (16 m/s, sem a raiz quadrada) e também a contração.
- DAcerta a contração, mas v=16 erra a velocidade: \sqrt{2gh}=8, não 16.
Assuntos: Energia mecânica e sua conservação, Queda livre e lançamento vertical.
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Fonte: EEAR 2017 · CFS. Prova oficial ↗