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Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) · Marinha do Brasil 2022

Questão 49 — Física: Energia — Energia Potencial Elástica e Conservação de Energia

Física Energia — Energia Potencial Elástica e Conservação de Energia

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2022 Superior

Marinha do Brasil · Oficial dos Quadros Complementares (QC-CA e QC-FN) — Sistemas de Armas · Caderno Amarela

Gabarito disponível

Em um primeiro caso, um bloco de massa igual a m₁ em cima de uma mesa horizontal sem atrito é empurrado contra uma mola horizontal, comprimindo-a de uma distância igual a x₁ e então é liberado. A mola impulsiona o bloco sobre a mesa, imprimindo-lhe uma velocidade igual a v₁. Nessa mesma mesa, a mesma mola é usada em um segundo caso para impulsionar um segundo bloco de massa igual a 2m₁, imprimindo-lhe uma velocidade igual a 5v₁. Determine de que distância a mola foi comprimida no segundo caso, em termos de x₁, considerando que a mola possui a mesma constante de elasticidade nos dois casos, e assinale a opção correta.
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

Conservação de energia: ½kx² = ½mv².

No caso 1, kx₁² = m₁v₁². No caso 2, kx₂² = 2m₁(5v₁)² = 50m₁v₁². Então x₂² = 50x₁², e x₂ = 5√2·x₁.

Análise das alternativas

2,5x₁, 5x₁, 25√2x₁ e 50x₁ vêm de errar a raiz ou de esquecer o fator 2 da massa ou o quadrado da velocidade. Somente 5√2x₁ satisfaz x₂² = 50x₁².

Referência: Energia potencial elástica e conservação de energia mecânica.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Ver gabarito

Gabarito: C

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito final (pós-recursos) — Sistemas de Armas, prova Amarela — página 4