Em festas de aniversário, um dispositivo bastante simples arremessa confetes. A engenhoca é constituída
essencialmente por um tubo de papelão e uma mola helicoidal comprimida. No interior do tubo estão acondicionados os confetes. Uma pequena torção na base plástica do tubo destrava a mola que, em seu processo de
relaxamento, empurra, por 20 cm, os confetes para fora do dispositivo.
confetes
20 cm
Ao serem lançados com o tubo na posição vertical, os confetes atingem no máximo 4 metros de altura, 20% do
que conseguiriam se não houvesse a resistência do ar. Considerando que a porção de confetes a ser arremessada
tem massa total de 10 g, e que a aceleração da gravidade seja de 10 m/s2, o valor da constante elástica da mola
utilizada é, aproximadamente, em N/m,
A)10.
B) 20.
C) 40.
D)50.
E) 100.
Resolução
O dispositivo da figura transforma energia potencal elástica em energia cinética; que é transformada em energia potencial gravitacional. Parte da energia potencial inicial é dissipada devido à resistência do ar.
confetes
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Questão 94
20 cm
epelástica
Segundo o texto, a altura de 4 m é somente 20% da altura que os confetes conseguiriam atingir se não houvesse a resistência do ar.
A altura sem resistência do ar seria de:
123
H
4
100%
H = 20 m
20%
Igualando as energias potencial elástica e potencial gravitacional, temos:
epelástica = epgravitacional
1 2
kx = mgH
2
1
⋅ k(0,2)2 = 0,01 ⋅ 10 ⋅ 20
2
k = 100 N/m
Resposta: E