Question

As afirmações a seguir tratam das características da matéria elástica
I - a constante elástica indica a dificuldade imposta pela mola a deformação
II- a energia potencial elástica é inversamente proporcional a constante elástica da mola
III- a energia potencial elástica é diretamente proporcional ao produto da constante elástica pelo quadrado da deformação sofrida pelo material
IV- uma mola de constante elástica igual a 150 N/m pode ser deformada com mais facilidade que a outra mola que constante igual a 250 N/m
a respeito das afirmações acima, podem dizer que
a) II, II e II são verdadeiras
b) II,III e IV são verdadeiras
c) II,III e IV são verdadeiras
d) todas as afirmações são verdadeiras

Answer 1

Olá!

I) Correta.
A constante elástica de uma mola é uma propriedade do material, e ela determina a resistência do material à deformação.

II) Falsa
A Energia Potencial Elástica é diretamente proporcional à constante elástica da mola:

$E_{P,elastica} = \frac{K\cdot x^2}{2}$

Assim, podemos interpretar que, para uma mesma deformação (digamos, 1m), quanto maior for sua constante elástica, maior será a energia armazenada. Portanto, diretamente proporcional.

III) Correta
Já foi apresentado acima.

IV) Correta
Sabemos já que a constante elástica nos diz o quão difícil é deformar uma mola, portanto só isso bastaria para saber que a constante de maior valor implica numa deformação mais difícil.
Mas digamos que você monte dois experimentos, um para cada mola. Você aplica a mesma força nas duas, digamos, $F = 100N$.

Para a Mola 1 com K = 150 N/m, conseguimos uma deformação de:

$F = kX$

$X = \frac{F}{k} = \frac{100}{150} = 0,66m$

Já para a Mola 2 com K = 250 N/m:

$X = \frac{100}{250} = 0,4m$

Vemos, então, que $X_2 < X_1$ para $K_2 > K_1$.

Daí eu não sei qual letra é porque tem duas alternativas iguais hahaha

Abraço!