PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 54 (CFS 1) da EEAR 2025
– No gráfico a seguir, que relaciona a intensidade da força tensora \vec{\text{F}} aplicada sobre uma mola elástica ideal em função do seu alongamento, são apresentadas quatro molas elásticas ideais, A, B, C e D. Todas as molas foram esticadas a partir da mesma posição inicial passando pelo ponto em que a força tensora atingiu a intensidade f’, e todos os alongamentos foram anotados. Para essa condição, respectivamente, qual a mola que apresenta maior valor de constante elástica e em qual das molas o trabalho realizado pela força tensora foi maior?

- AA e A
- BA e D
- CD e A
- DD e D
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Resolução comentada
Em cada mola ideal vale a lei de Hooke, F = kx. No gráfico de F por x, a constante elástica k é a inclinação da reta. A reta A é a mais inclinada e a D é a menos inclinada.
Outra forma de ver: para a mesma força f', k = \frac{f'}{x}. Quanto menor o alongamento, maior o k. Como x_A < x_B < x_C < x_D, a mola A tem a maior constante elástica.
O trabalho da força tensora é a área sob a reta de 0 até o alongamento final:
Todas as molas chegam à mesma força f', então o trabalho é proporcional ao alongamento x. O maior alongamento é x_D, logo o maior trabalho ocorre na mola D.
Conferindo com a energia elástica: \tau = \frac{kx^2}{2} = \frac{f'^2}{2k}. Quanto menor o k, maior o trabalho, o que também leva à mola D.
Portanto, a maior constante elástica é a da mola A e o maior trabalho é o da mola D.
Alternativa B.
Pegadinha: A alternativa A engana quem acha que a mola mais rígida realiza o maior trabalho; como a força final é a mesma, o trabalho cresce com o alongamento, então é maior na mola D.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Aacerta a maior constante (A), mas supõe que o maior trabalho também é da mola A, ignorando que o trabalho é a área f'x/2, maior para o maior alongamento.
- Cinverte as duas respostas: a maior constante é de A (reta mais inclinada) e o maior trabalho é de D.
- Dassocia a maior constante à mola D, que tem o maior alongamento, mas o maior alongamento para a mesma força indica menor constante.
Assuntos: lei de Hooke, trabalho da força elástica, gráfico força x alongamento.
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Fonte: EEAR 2025 · CFS 1. Prova oficial ↗