Gabarito disponível
Uma mola está suspensa verticalmente próxima à superfície terrestre, onde a aceleração da gravidade pode ser adotada como 10m/s². Na extremidade livre da mola é colocada uma cestinha de massa desprezível, que será preenchida com bolinhas de gude, de 15g cada. Ao acrescentar bolinhas à cesta, verifica-se que a mola sofre uma elongação proporcional ao peso aplicado. Sabendo-se que a mola tem uma constante elástica k = 9,0N/m, quantas bolinhas é preciso acrescentar à cesta para que a mola estique exatamente 5cm?
Resolução comentada
Lei de Hooke: F = k·x iguala o peso das bolinhas.
Para x = 0,05 m, F = 9,0 × 0,05 = 0,45 N. O peso de cada bolinha é 0,015 × 10 = 0,15 N. Então n = 0,45/0,15 = 3 bolinhas.
Análise das alternativas
1 bolinha (0,15 N) esticaria só 1,67 cm. 5 bolinhas (0,75 N) esticariam 8,3 cm. 10 bolinhas (1,5 N) esticariam 16,7 cm. Nenhuma dá 5 cm.
Referência: Lei de Hooke: F = k·x.
Resolução comentada do VaiConcursos.