Uma mola é comprimida a 0,2 m e possui constante elástica de 300 N/m. Calcule a energia armazenada na mola.
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma mola é comprimida a 0,2 m e possui constante elástica de 300 N/m. Calcule a energia armazenada na mola.
- A) 6 J
- B) 4 J
- C) 2 J
- D) 10 J
- E) 8 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A compressão é x = 0,2 m e a constante elástica é k = 300 N/m. Pede-se a energia armazenada na mola, que é a energia potencial elástica.
- Use a fórmula da energia potencial elástica: E = (1/2) × k × x^2.
- Calcule o quadrado da compressão: x^2 = 0,2 × 0,2 = 0,04 m^2.
- Substitua os valores: E = (1/2) × 300 × 0,04 = 150 × 0,04 = 6 J.
- Portanto a alternativa correta é A (6 J), que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B (4 J) não resulta da fórmula com k = 300 e x = 0,2; C (2 J) corresponderia a uma constante elástica de cerca de 100 N/m; D (10 J) não corresponde a nenhum resultado da fórmula com os dados; E (8 J) também não é obtido com k = 300 e x = 0,2.
💡 Dica: Use a fórmula da energia potencial elástica.
Alternativa por alternativa
E = (1/2) * 300 N/m * (0,2 m)² = 6 J.
O aluno provavelmente calculou mal a potência de x (por exemplo, tratou 0,2 ao quadrado de forma incorreta) ou fez uma divisão errada após multiplicar pela constante.
O aluno pode ter usado uma constante elástica de 100 N/m em vez de 300 N/m, ou confundido a ordem de grandeza ao multiplicar a metade de k pelo quadrado da compressão.
O aluno provavelmente misturou a fórmula de energia com a da força elástica (F = k × x) ou com outra expressão, obtendo um valor sem relação com a energia armazenada.
O aluno aplicou a fórmula corretamente em essência, mas errou a conta do quadrado da compressão ou da multiplicação por 300, chegando a um valor próximo, mas incorreto.
Por que engana: Confundir a formula da energia potencial elástica com outras formulas de energia, ou esquecer de elevar a compressao ao quadrado.
Raio-X da questão
energia potencial elástica
avaliacao
energia potencial elástica · formula energia mola
Revisar a fórmula da energia potencial elástica em molas.
Confundir a formula da energia potencial elástica com outras formulas de energia, ou esquecer de elevar a compressao ao quadrado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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