Força Elástica: Questões

A força elástica aparece em situações do cotidiano como molas de canetas, amortecedores, trampolins e instrumentos de medição. Ela surge quando um corpo sofre deformação e tende a retornar à forma original, obedecendo, em muitos casos, à Lei de Hooke.

Nesta lista, você vai analisar contextos mais desafiadores envolvendo constante elástica, deformação, energia potencial elástica, associações de molas e interpretação de gráficos. Leia com atenção as unidades, os sentidos das forças e as condições de equilíbrio.

Força Elástica: Questões <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="B" data-correct-comment="Correto. Pela Lei de Hooke, F = kx = 200·0,08 = 16 N." data-wrong-comment="A força depende diretamente de k e da deformação em metros." data-wrong-comment-a="Erro de conversão: 8 cm não é 0,8 m." data-wrong-comment-b="Correta: F = kx." data-wrong-comment-c="Cálculo incompatível com os dados." data-wrong-comment-d="Valor dez vezes maior que o correto." data-wrong-comment-e="Valor muito pequeno para essa mola e deformação."> Questão 01 Uma mola ideal tem constante elástica k = 200 N/m. Ela é comprimida em 8 cm. Qual é o módulo da força elástica exercida pela mola nessa deformação? A) 1,6 N B) 16 N C) 25 N D) 160 N E) 0,016 N Ver resolução Gabarito: alternativa B). Correto. Pela Lei de Hooke, F = kx = 200·0,08 = 16 N.

Comentários por alternativa:

A) Erro de conversão: 8 cm não é 0,8 m. B) Correto. Pela Lei de Hooke, F = kx = 200·0,08 = 16 N. C) Cálculo incompatível com os dados. D) Valor dez vezes maior que o correto. E) Valor muito pequeno para essa mola e deformação. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="D" data-correct-comment="Correto. k = F/x = 30/0,12 = 250 N/m." data-wrong-comment="A constante é obtida dividindo a força pela deformação em metros." data-wrong-comment-a="Inverteu a razão ou errou a escala." data-wrong-comment-b="Valor muito baixo para 30 N em 12 cm." data-wrong-comment-c="É um erro comum por confusão com divisões decimais." data-wrong-comment-d="Correta: k = F/x." data-wrong-comment-e="Exagera a constante em relação aos dados."> Questão 02 Uma força de 30 N alonga uma mola em 12 cm. Qual é a constante elástica da mola? A) 0,4 N/m B) 2,5 N/m C) 25 N/m D) 250 N/m E) 360 N/m Ver resolução Gabarito: alternativa D). Correto. k = F/x = 30/0,12 = 250 N/m.

Comentários por alternativa:

A) Inverteu a razão ou errou a escala. B) Valor muito baixo para 30 N em 12 cm. C) É um erro comum por confusão com divisões decimais. D) Correto. k = F/x = 30/0,12 = 250 N/m. E) Exagera a constante em relação aos dados. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="A" data-correct-comment="Correto. U = kx^2/2 = 150·(0,10)^2/2 = 0,75/2 = 0,075 J." data-wrong-comment="A energia elástica depende do quadrado da deformação, não só dela." data-wrong-comment-a="Correta: aplicação direta da fórmula." data-wrong-comment-b="Esqueceu o fator 1/2 ou superestimou o resultado." data-wrong-comment-c="Valor dez vezes maior que o correto." data-wrong-comment-d="Muito maior que a energia calculada." data-wrong-comment-e="Confundiu força com energia."> Questão 03 Uma mola de k = 150 N/m armazena energia potencial elástica quando é deformada 10 cm. Qual energia é armazenada? A) 0,075 J B) 0,15 J C) 0,75 J D) 7,5 J E) 15 J Ver resolução Gabarito: alternativa A). Correto. U = kx^2/2 = 150·(0,10) 2 /2 = 0,75/2 = 0,075 J.

Comentários por alternativa:

A) Correto. U = kx^2/2 = 150·(0,10) 2 /2 = 0,75/2 = 0,075 J. B) Esqueceu o fator 1/2 ou superestimou o resultado. C) Valor dez vezes maior que o correto. D) Muito maior que a energia calculada. E) Confundiu força com energia. Publicidade (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="D" data-correct-comment="Correto. k = F/x = 20/0,05 = 400 N/m." data-wrong-comment="Em equilíbrio, a constante vem da relação entre força e deformação." data-wrong-comment-a="Muito pequeno para 20 N em apenas 5 cm." data-wrong-comment-b="Subestimou a razão F/x." data-wrong-comment-c="Confundiu centímetros com metros ou errou a divisão." data-wrong-comment-d="Correta: k = 400 N/m." data-wrong-comment-e="Valor incompatível com os dados."> Questão 04 Um bloco está em equilíbrio sobre uma superfície horizontal ligado a uma mola ideal. A mola está alongada em 5 cm e a força elástica tem módulo 20 N. Qual é o valor de k? A) 0,25 N/m B) 4 N/m C) 40 N/m D) 400 N/m E) 1000 N/m Ver resolução Gabarito: alternativa D). Correto. k = F/x = 20/0,05 = 400 N/m.

Comentários por alternativa:

A) Muito pequeno para 20 N em apenas 5 cm. B) Subestimou a razão F/x. C) Confundiu centímetros com metros ou errou a divisão. D) Correto. k = F/x = 20/0,05 = 400 N/m. E) Valor incompatível com os dados. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="B" data-correct-comment="Correto. Em série, duas molas iguais resultam em k_eq = k/2." data-wrong-comment="Em série, o conjunto fica mais deformável, então a constante equivalente diminui." data-wrong-comment-a="Isso ocorreria em outra configuração, não em série." data-wrong-comment-b="Correta: a constante equivalente cai pela metade." data-wrong-comment-c="Seria o caso de apenas uma mola." data-wrong-comment-d="Unidade e relação física incorretas." data-wrong-comment-e="Expressão sem sentido físico para constante elástica."> Questão 05 Duas molas idênticas, cada uma com constante k, são ligadas em série. A constante elástica equivalente desse conjunto é: A) 2k B) k/2 C) k D) k 2 E) 2/k Ver resolução Gabarito: alternativa B). Correto. Em série, duas molas iguais resultam em k_eq = k/2.

Comentários por alternativa:

A) Isso ocorreria em outra configuração, não em série. B) Correto. Em série, duas molas iguais resultam em k_eq = k/2. C) Seria o caso de apenas uma mola. D) Unidade e relação física incorretas. E) Expressão sem sentido físico para constante elástica. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="C" data-correct-comment="Correto. Em paralelo, as contribuições somam: k_eq = 2k." data-wrong-comment="Em paralelo, o sistema fica mais rígido porque as forças se somam." data-wrong-comment-a="Resultado típico de série, não de paralelo." data-wrong-comment-b="Corresponde a uma única mola." data-wrong-comment-c="Correta: as constantes somam." data-wrong-comment-d="Sem significado físico adequado." data-wrong-comment-e="Não representa a associação de molas."> Questão 06 Duas molas idênticas, cada uma com constante k, são ligadas em paralelo. A constante equivalente do sistema é: A) k/2 B) k C) 2k D) k 2 E) 2/k Ver resolução Gabarito: alternativa C). Correto. Em paralelo, as contribuições somam: k_eq = 2k.

Comentários por alternativa:

A) Resultado típico de série, não de paralelo. B) Corresponde a uma única mola. C) Correto. Em paralelo, as contribuições somam: k_eq = 2k. D) Sem significado físico adequado. E) Não representa a associação de molas. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="D" data-correct-comment="Correto. A inclinação do gráfico é k = F/x = 12/0,04 = 300 N/m." data-wrong-comment="No gráfico F x x, a inclinação da reta é a constante elástica." data-wrong-comment-a="Erro de ordem de grandeza na inclinação." data-wrong-comment-b="Valor muito baixo para o ponto dado." data-wrong-comment-c="Confundiu força com constante elástica." data-wrong-comment-d="Correta: k é o coeficiente angular." data-wrong-comment-e="Resultado de dividir por valor errado de x."> Questão 07 Um gráfico força F versus deformação x de uma mola ideal é uma reta que passa pela origem e pelo ponto (0,04 m; 12 N). Qual é a constante elástica da mola? A) 0,003 N/m B) 3 N/m C) 12 N/m D) 300 N/m E) 480 N/m Ver resolução Gabarito: alternativa D). Correto. A inclinação do gráfico é k = F/x = 12/0,04 = 300 N/m.

Comentários por alternativa:

A) Erro de ordem de grandeza na inclinação. B) Valor muito baixo para o ponto dado. C) Confundiu força com constante elástica. D) Correto. A inclinação do gráfico é k = F/x = 12/0,04 = 300 N/m. E) Resultado de dividir por valor errado de x. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="D" data-correct-comment="Correto. No equilíbrio, kx = mg, então k = 20/0,08 = 250 N/m." data-wrong-comment="Em equilíbrio vertical, a força elástica iguala o peso do bloco." data-wrong-comment-a="Subestimou a razão mg/x." data-wrong-comment-b="Metade do valor correto, comum por erro de cálculo." data-wrong-comment-c="Erro de conversão ou divisão." data-wrong-comment-d="Correta: k = 250 N/m." data-wrong-comment-e="Muito maior que o necessário para equilibrar 2 kg."> Questão 08 Uma mola vertical sustenta um bloco de massa 2 kg em equilíbrio. Considere g = 10 m/s 2 e deformação de 8 cm. Qual é a constante elástica da mola? A) 25 N/m B) 50 N/m C) 125 N/m D) 250 N/m E) 400 N/m Ver resolução Gabarito: alternativa D). Correto. No equilíbrio, kx = mg, então k = 20/0,08 = 250 N/m.

Comentários por alternativa:

A) Subestimou a razão mg/x. B) Metade do valor correto, comum por erro de cálculo. C) Erro de conversão ou divisão. D) Correto. No equilíbrio, kx = mg, então k = 20/0,08 = 250 N/m. E) Muito maior que o necessário para equilibrar 2 kg. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="A" data-correct-comment="Correto. ΔU = k(x2^2 - x1^2)/2 = 500(0,06^2 - 0,02^2)/2 = 0,04 J." data-wrong-comment="A variação de energia usa o quadrado das deformações inicial e final." data-wrong-comment-a="Correta: diferença entre as energias nos dois alongamentos." data-wrong-comment-b="Superestimou a variação." data-wrong-comment-c="Seria obtido com conta incorreta das áreas ou unidades." data-wrong-comment-d="Dobrou indevidamente o resultado." data-wrong-comment-e="Muito acima do valor calculado."> Questão 09 Uma mola com k = 500 N/m é alongada de 2 cm para 6 cm. Quanto aumenta a energia potencial elástica armazenada? A) 0,04 J B) 0,06 J C) 0,08 J D) 0,12 J E) 0,20 J Ver resolução Gabarito: alternativa A). Correto. ΔU = k(x2^2 - x1^2)/2 = 500(0,06^2 - 0,02^2)/2 = 0,04 J.

Comentários por alternativa:

A) Correto. ΔU = k(x2^2 - x1^2)/2 = 500(0,06^2 - 0,02^2)/2 = 0,04 J. B) Superestimou a variação. C) Seria obtido com conta incorreta das áreas ou unidades. D) Dobrou indevidamente o resultado. E) Muito acima do valor calculado. <section class="vw-oq-question qi-question" data-correct="A" data-correct-comment="Correto. Se k dobra, a deformação cai pela metade: x = F/k." data-wrong-comment="Para a mesma força, deformação e constante elástica são inversamente proporcionais." data-wrong-comment-a="Correta: metade da compressão inicial." data-wrong-comment-b="Mantém a compressão, mas k mudou." data-wrong-comment-c="A compressão não dobra quando k dobra." data-wrong-comment-d="Extrapolação sem base física." data-wrong-comment-e="Ignora a relação inversa entre F, k e x."> Questão 10 Uma força de 18 N comprime uma mola em 3 cm. Se essa mola for substituída por outra com constante elástica o dobro da primeira, sob a mesma força, qual será a nova compressão? A) 1,5 cm B) 3 cm C) 6 cm D) 9 cm E) 18 cm Ver resolução Gabarito: alternativa A). Correto. Se k dobra, a deformação cai pela metade: x = F/k.

Comentários por alternativa:

A) Correto. Se k dobra, a deformação cai pela metade: x = F/k. B) Mantém a compressão, mas k mudou. C) A compressão não dobra quando k dobra. D) Extrapolação sem base física. E) Ignora a relação inversa entre F, k e x.