Questão e98708ef-d6
Prova:UNESP 2014
Disciplina:Física
Assunto:Dinâmica, Leis de Newton, Trabalho e Energia

O equipamento representado na figura foi montado com o objetivo de determinar a constante elástica de uma mola ideal. O recipiente R, de massa desprezível, contém água; na sua parte inferior, há uma torneira T que, quando aberta, permite que a água escoe lentamente com vazão constante e caia dentro de outro recipiente B, inicialmente vazio (sem água), que repousa sobre uma balança. A torneira é aberta no instante t = 0 e os gráficos representam, em um mesmo intervalo de tempo (t’), como variam o comprimento L da mola (gráfico 1), a partir da configuração inicial de equilíbrio, e a indicação da balança (gráfico 2).

                        imagem-019.jpg

Analisando as informações, desprezando as forças entre a água que cair no recipiente B e o recipiente R e considerando g = 10 m/s2 , é correto concluir que a constante elástica k da mola, em N/m, é igual a

A
120.
B
80.
C
100.
D
140.
E
60.

Gabarito comentado

Gabriel RampiniEngenheiro, Auditor, Oficial do Exército. Especialista em Gestão Pública e Mestre em Engenharia de Produção (USP).
De acordo com o enunciado, tem-se:

massa inicial (mi) = 0,20kg (t = 0)

massa final (mf) = 1,16 kg (t = t´)

massa de água escoada (ma) = 1,16 – 0,20 = 0,96kg

Analisando o comprimento da mola verifica-se que:

Lfinal – Linicial = 0,12 – 0,20 = - 0,08

|∆L| = 0,08m

Como nas duas situações o sistema está em equilíbrio, tem-se que:

peso (P) = força elástica (Fel)

m.g = k . |∆L|

0,96 . 10 = k . 0,08

k = 120 N/m

Resposta A)

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