Ao interpretar um gráfico força × deformação de uma mola, a parte reta confirma qual relação?
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Ao interpretar um gráfico força × deformação de uma mola, a parte reta confirma qual relação?
- A) A força é inversamente proporcional à deformação.
- B) A massa da mola é constante e determina a força.
- C) A deformação independe da força aplicada.
- D) A mola só obedece à lei de Hooke fora da parte reta.
- E) A força elástica é diretamente proporcional à deformação.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Um gráfico de força (F) em função da deformação (x) de uma mola tem, no eixo horizontal, a deformação e, no vertical, a força aplicada ou a força elástica.
- A parte reta desse gráfico indica que os pontos estão alinhados sobre uma reta que passa pela origem, ou seja, quando a deformação dobra, a força também dobra, e quando a deformação triplica, a força triplica.
- Essa proporcionalidade direta é expressa pela lei de Hooke, F = k·x, em que k é a constante elástica da mola, que representa a inclinação da reta no gráfico.
- Logo, a alternativa correta é a E, pois a parte reta confirma que a força elástica é diretamente proporcional à deformação.
- Por que as outras estão erradas:
- A) Proporcionalidade inversa daria um gráfico de hipérbole, não uma reta crescente passando pela origem.
- B) A massa da mola não é o que determina a força no gráfico; a força depende da deformação e da constante elástica.
- C) Se a deformação independesse da força, não haveria relação linear nem reta crescente no gráfico.
- D) A parte reta é justamente a região em que a mola obedece à lei de Hooke; fora dela o comportamento deixa de ser linear.
💡 Dica: Lembre-se da lei de Hooke para molas na região elástica.
Alternativa por alternativa
O aluno acha que, por a deformação aumentar, a força diminui, confundindo a relação com proporcionalidade inversa.
Por que engana: Confundir a relação entre força e deformação, acreditando que a força é inversamente proporcional à deformação.
O aluno associa a força à massa da mola, como se a massa fosse a grandeza que determina a força elástica, e ignora a deformação no eixo do gráfico.
O aluno interpreta que a deformação não muda com a força aplicada, lendo mal o gráfico que mostra justamente a variação conjunta das duas grandezas.
O aluno inverte a região de validade da lei de Hooke, achando que ela vale fora da parte reta, quando a linearidade é justamente o intervalo em que a lei é obedecida.
A região linear do gráfico expressa a lei de Hooke: F = kx.
Raio-X da questão
lei de Hooke, força e deformação
avaliacao
lei de Hooke · força e deformação
Revisar a relação linear entre força e deformação em molas (lei de Hooke).
Confundir a relação entre força e deformação, acreditando que a força é inversamente proporcional à deformação.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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