A força elástica aparece quando um corpo deformável é alongado ou comprimido e tende a retornar à forma inicial. Em muitas situações do cotidiano, como em molas, elásticos e amortecedores, ela pode ser modelada pela lei de Hooke, que relaciona a intensidade da força à deformação sofrida.
Nível mais avançado do estudo envolve interpretar gráficos, identificar limites de validade da lei, combinar molas em arranjos diferentes e analisar o equilíbrio de corpos ligados a sistemas elásticos. Nas questões a seguir, você deverá relacionar conceito, cálculo e aplicação em contextos físicos reais.
Questões sobre força elástica
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Use F = kx, com x em metros: 200 vezes 0,06 resulta em 12 N.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). No equilíbrio, mg = kx; então x = 20/250 = 0,08 m.
Comentários por alternativa:
- A) A relação entre força e deformação foi invertida.
- B) A massa não define diretamente o alongamento em centímetros.
- C) O valor ficou acima do necessário para equilibrar o peso.
- D) No equilíbrio, mg = kx; então x = 20/250 = 0,08 m.
- E) A gravidade não gera deformação por conversão direta de massa.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Em série, 1/keq = 1/k + 1/k, resultando em keq = 50 N/m.
Comentários por alternativa:
- A) Em série, 1/keq = 1/k + 1/k, resultando em keq = 50 N/m.
- B) A constante equivalente não permanece igual em série.
- C) A soma direta vale para outra configuração, não para série.
- D) Em série, a resistência ao alongamento não dobra.
- E) A força é a mesma em ambas, mas a constante não se reduz assim.
Questão 04
Gabarito: alternativa E). Em paralelo, as constantes se somam: 120 + 180 = 300 N/m.
Comentários por alternativa:
- A) A força se distribui, mas a constante equivalente não é essa.
- B) A menor constante não determina sozinha o conjunto em paralelo.
- C) A maior constante também não define o valor final.
- D) Multiplicar as constantes não representa a associação em paralelo.
- E) Em paralelo, as constantes se somam: 120 + 180 = 300 N/m.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). A inclinação da reta é k = F/x = 8/0,04 = 200 N/m? Wait. Correct?
Comentários por alternativa:
- A) O valor não corresponde à inclinação da reta F x x.
- B) A unidade por si só não garante o valor correto sem converter cm para m.
- C) A inclinação da reta é k = F/x = 8/0,04 = 200 N/m? Wait. Correct?
- D) A relação entre força e deformação foi invertida.
- E) A constante não é obtida por multiplicação das grandezas.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). O alongamento é 0,04 m; então F = 50 vezes 0,04 = 2 N.
Comentários por alternativa:
- A) As unidades foram confundidas: centímetros não viram newtons.
- B) O alongamento é 0,04 m; então F = 50 vezes 0,04 = 2 N.
- C) 4 cm correspondem a 0,04 m, não a 0,4 m.
- D) A constante não é a força; ela relaciona força e deformação.
- E) O comprimento total não entra diretamente na lei de Hooke.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). Como F é proporcional a x, 16/10 vezes 15 N resulta em 24 N? Wait.
Comentários por alternativa:
- A) A força não diminui quando o alongamento aumenta.
- B) A força varia com a deformação, dentro do regime elástico.
- C) Dobrar a deformação não ocorreu; 16 cm não é o dobro de 10 cm.
- D) Não se soma força em newtons com centímetros.
- E) Como F é proporcional a x, 16/10 vezes 15 N resulta em 24 N? Wait.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Use k = F/x: 12 dividido por 0,03 dá 400 N/m?
Comentários por alternativa:
- A) Use k = F/x: 12 dividido por 0,03 dá 400 N/m?
- B) A divisão direta por 3 não respeita as unidades do SI.
- C) A rigidez não é tão pequena para essa força e deslocamento.
- D) O procedimento numérico mistura etapas sem base física.
- E) Centímetros não multiplicam a constante dessa forma.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). A intensidade é F = 80 vezes 0,05 = 4 N.
Comentários por alternativa:
- A) A compressão não reduz a ponto de chegar a esse valor.
- B) A força não é constante para toda compressão.
- C) Faltou converter 5 cm para 0,05 m.
- D) A intensidade é F = 80 vezes 0,05 = 4 N.
- E) A lei de Hooke é linear, não mais rápida que a deformação.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Use U = kx2/2: 250 vezes 0,122 dividido por 2 resulta em 1,5 J.
Comentários por alternativa:
- A) O resultado numérico ficou superestimado pela conversão inadequada.
- B) F vezes x não é a expressão completa da energia elástica.
- C) Use U = kx2/2: 250 vezes 0,122 dividido por 2 resulta em 1,5 J.
- D) A energia não cresce linearmente com x.
- E) A inclinação do gráfico é a constante k, não um redutor de energia.
Comentários por alternativa: