Questão 70 do ENEM 2015 (Ciências da Natureza)

Question

Um garoto foi à loja comprar um estilingue e encontrou dois modelos: um com borracha mais “dura” e outro com borracha mais “mole”. O garoto concluiu que o mais adequado seria o que proporcionasse maior alcance horizontal, D, para as mesmas condições de arremesso, quando submetidos à mesma força aplicada. Sabe-se que a constante elástica kd (do estilingue mais “duro”) é o dobro da constante elástica km (do estilingue mais “mole”).

A razão entre os alcances Dd , referentes aos estilingues Dm com borrachas “dura” e “mole”, respectivamente, é igual a

A) 1 . 4
B) 1 . 2
C) 1.
D) 2.
E) 4.

Accepted Answer

Alternativa B: 1 . 2

Para uma mesma força aplicada, a deformação (x) do estilingue é x = F/k, e a energia elástica armazenada é E = ½kx² = ½k(F/k)² = F²/(2k), ou seja, quanto maior a constante elástica k, menor a energia armazenada e, consequentemente, menor a velocidade de lançamento e o alcance; como kd = 2km, a energia (e o alcance, proporcional ao quadrado da velocidade) do estilingue duro é a metade da do estilingue mole, resultando em uma razão Dd/Dm = 1/2.

Questão 70 do ENEM 2015

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