Desvendando a Força Elástica: Prova de Física para 1º Ano
Tema: Forca elástica
Etapa/Série: 1º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 5
Prova de Física – Força Elástica
Alunos do 1º Ano – Ensino Médio
Data: ____________
Nome: ______________________________
Instruções: Responda as questões abaixo, escolhendo a alternativa correta para cada uma delas. Justifique suas respostas, se necessário.
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Questão 1
Ao esticar uma mola, você observa que a mola retorna à sua forma original quando a força é removida. Este fenômeno é explicado pela Lei de Hooke, que afirma que:
A força elástica é diretamente proporcional à deformação da mola, desde que esta não ultrapasse seu limite de elasticidade.
Qual é a forma matemática que descreve essa relação?
a) ( F = kx )
b) ( F = mgh )
c) ( F = ma )
d) ( F = frac{1}{2} kx^2 )
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Questão 2
Uma mola de constante elástica ( k = 200 , N/m ) é esticada 0,05 m. Qual é a força elástica gerada pela mola?
a) 1 N
b) 5 N
c) 10 N
d) 15 N
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Questão 3
Imagine um sistema onde uma mola é usada para amortecer um objeto em queda. Isso é frequentemente encontrado em máquinas de ginástica, como em equipamentos de peso. A força elástica das molas nesta situação ajuda a:
a) Aumentar a velocidade do objeto.
b) Reduzir a força de impacto e aumentar a segurança do usuário.
c) Aumentar a massa do objeto.
d) Eliminar totalmente a força da gravidade.
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Questão 4
Considere duas molas: a mola A possui uma constante elástica ( k_1 = 100 , N/m ) e a mola B tem ( k_2 = 300 , N/m ). Se ambas forem esticadas com a mesma força, qual afirmação é verdadeira?
a) A mola A se estica mais que a mola B.
b) A mola B se estica mais que a mola A.
c) Ambas se esticam igualmente.
d) Não é possível determinar a partir das informações dadas.
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Questão 5
Um estudante observa que uma mola se deforma ao ser esticada e precisa calcular sua constante elástica ( k ). Ele mede uma deformação ( x = 0,1 , m ) e a força necessária para esticar a mola ( F = 50 , N ). Qual é o valor de ( k )?
a) 100 N/m
b) 150 N/m
c) 200 N/m
d) 250 N/m
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Gabarito e Justificativa
Questão 1:
Alternativa a) ( F = kx )
*Justificativa:* Esta é a forma da Lei de Hooke, que relaciona a força elástica ( F ) à constante elástica ( k ) e à deformação ( x ).
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Questão 2:
Alternativa b) 5 N
*Justificativa:* Usando a Lei de Hooke: ( F = kx = 200 times 0,05 = 10 , N ).
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Questão 3:
Alternativa b) Reduzir a força de impacto e aumentar a segurança do usuário.
*Justificativa:* A força elástica atua como um mecanismo de amortecimento, reduzindo os impactos e aumentando a segurança.
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Questão 4:
Alternativa a) A mola A se estica mais que a mola B.
*Justificativa:* Para uma mesma força, a mola com menor constante elástica (mola A) se estica mais.
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Questão 5:
Alternativa a) 500 N/m
*Justificativa:* Aplicando a Lei de Hooke: ( k = frac{F}{x} = frac{50}{0,1} = 500 , N/m ).
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