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Comando da Aeronáutica — Diretoria de Ensino · Comando da Aeronáutica 2021

Questão 21 — Física: Estática e Energia — Equilíbrio de Corpo Extenso e Energia Elástica

Física Estática e Energia — Equilíbrio de Corpo Extenso e Energia Elástica

Comando da Aeronáutica — Diretoria de Ensino 2021 Médio

Comando da Aeronáutica · Exame de Admissão aos CFOAV, CFOINT e CFOINF 2022 · Caderno Versão A

Questão anulada

Texto-base:
Nas questões de Física, quando necessário, utilize:
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• condutividade térmica do vidro: K = 0,8 W/(m·K)
• 1 atm = 1,0·10⁵ N/m²
• constante universal dos gases: R = 8,0 J/(mol·K)
• 1 L = 1 dm³
• 1 cal = 4 J
• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)
• velocidade da luz no vácuo: c = 3 x 10⁸ m/s
• constante de Planck: h = 6,6 x 10⁻³⁴ J·s
• carga elementar (e) = 1,6 x 10⁻¹⁹ C
• 1 Å = 10⁻¹⁰ m

Uma viga homogênea com 3 m de comprimento se encontra em equilíbrio, presa à parede através dos pontos A e B, conforme ilustra a figura seguinte. No ponto A, existe uma articulação, sem atrito, que permite o giro livre da viga. No ponto B, uma mola ideal 1, cuja deformação é x, liga a viga à parede.
Uma carga P está pendurada, através de um fio ideal, na extremidade C da viga e se encontra a uma altura de 2 m em relação à extremidade livre de uma mola ideal 2, verticalmente fixada sobre o piso horizontal, como também pode ser observado na figura.
Viga articulada na parede vertical no ponto A, inclinada de um ângulo θ em relação à parede; a mola 1, horizontal, liga a parede ao ponto B da viga, a 2 m de A; o trecho de B até a extremidade C mede 1 m. Da extremidade C pende, por um fio vertical, a carga P, cuja base está 2 m acima do aparador da mola 2, fixada verticalmente no piso.
Em dado instante, corta-se o fio e P cai, sem sofrer resistência do ar, sobre o aparador, de massa desprezível, fazendo com que a mola 2 sofra uma deformação de 40 cm até parar.
Sabendo que sen θ = 0,6, cos θ = 0,8 e que as constantes elásticas da mola 1 e 2 são iguais, pode-se afirmar que a deformação x, da mola 1, em cm, antes do fio ser cortado, era igual a
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Questão anulada pela banca.

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito oficial — Versão A