Em um laboratório que desenvolve suportes poliméricos para culturas de células, uma barra de plástico é…

Questão

Em um laboratório que desenvolve suportes poliméricos para culturas de células, uma barra de plástico é submetida a uma força de tração de 100 N. Antes do ensaio, a barra apresenta comprimento de 0,50 m e área de seção transversal constante igual a 2,0 × 10?4 m². Após a aplicação da força, seu comprimento aumenta 0,010 m. Desprezando a deformação permanente, considere o módulo de elasticidade como a razão entre a tensão normal e a deformação longitudinal, sendo a tensão igual à força dividida pela área e a deformação igual à variação do comprimento dividida pelo comprimento inicial. Com base nos dados do ensaio, qual é o módulo de elasticidade do plástico?

1. A) 5,0 × 10⁵ Pa
2. B) 5,0 × 10⁷ Pa
3. C) 2,5 × 10⁷ Pa
4. D) 2,5 × 10⁴ Pa
5. E) 2,0 × 10⁻² Pa

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Calcule a tensão normal, que é a força dividida pela área: 100 N / 2,0 × 10^-4 m² = 5,0 × 10^5 Pa. Passo 2: Calcule a deformação longitudinal, que é a variação do comprimento dividida pelo comprimento inicial: 0,010 m / 0,50 m = 0,02 (grandeza adimensional). Passo 3: Calcule o módulo de elasticidade, que é a razão entre tensão e deformação: 5,0 × 10^5 Pa / 0,02 = 2,5 × 10^7 Pa. Passo 4: Conclusão. A alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 5,0 × 10^5 Pa é apenas a tensão, esquecendo-se de dividir pela deformação. B) 5,0 × 10^7 Pa resulta de usar a variação do comprimento (0,010 m) como deformação, sem dividir pelo comprimento inicial. D) 2,5 × 10^4 Pa decorre de um erro de potência de 10 no cálculo da tensão ou da deformação. E) 2,0 × 10^-2 Pa resulta de multiplicar a força pela área, em vez de dividir, e sem considerar a deformação.

💡 Dica: Use a fórmula do módulo de elasticidade para calcular.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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