Qual é a constante elástica de uma mola que armazena
de energia potencial ao ser comprimida
?
a.
.
b.
.
c.
.
d.
.
e.
.
Passo 1
O enunciado pergunta qual é a constante elástica da mola, dado que ela armazena
de energia potencial quando é comprimida
.
Dados fornecidos:
Dados fornecidos:
Passo 2
Fórmula que relaciona a energia potencial elástica com a constante da mola:
Explicação da fórmula: aqui
é a energia potencial armazenada na mola (em joules),
é a constante elástica da mola (em newtons por metro,
) e
é a deformação (compressão ou alongamento) da mola (em metros). Essa expressão vem de integrar a força elástica
para obter o trabalho necessário para comprimir/esticar a mola:
Passo 3
Isolamos
na fórmula para poder calcular:
Aqui apenas multiplicamos ambos os lados por
e dividimos por
.
Passo 4
Converter a compressão para o sistema internacional (metros):
É necessário usar metros porque a unidade de
é
e a energia
está em joules (
).
Passo 5
Calcular passo a passo:
Primeiro :
Primeiro
Dobro da energia:
Agora substituímos em
:
Para fazer a divisão de forma clara, escrevemos
, então
Portanto o valor calculado é
.
Passo 6
Comparando com as alternativas dadas, a mais próxima do resultado calculado é a alternativa (c) que apresenta
. Em provas de múltipla escolha é comum aceitar a opção que coincide com o valor calculado dentro do arredondamento fornecido.
Resposta
c.