Uma mola está suspensa verticalmente próxima à superfície terrestre, onde a a...

Uma mola está suspensa verticalmente próxima à superfície terrestre, onde a aceleração da gravidade pode ser adotada como 10m/s2. Na extremidade livre da mola é colocada uma cestinha de massa despr...


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Uma mola está suspensa verticalmente próxima à superfície terrestre, onde a aceleração da gravidade pode ser adotada como 10m/s2 . Na extremidade livre da mola é colocada uma cestinha de massa desprezível, que será preenchida com bolinhas de gude, de 15g cada. Ao acrescentar bolinhas à cesta, verifica-se que a mola sofre uma elongação proporcional ao peso aplicado. Sabendo-se que a mola tem uma constante elástica k = 9,0N/m, quantas bolinhas é preciso acrescentar à cesta para que a mola estique exatamente 5cm?  
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  • Matheus Fernandes
    Matheus Fernandes EQUIPE
    05/01/2025 • 02:46
    Para resolver essa questão, podemos utilizar a Lei de Hooke, que descreve a relação entre a força exercida por uma mola e a sua deformação. A fórmula da Lei de Hooke é dada por:

    F = k * x

    Onde:
    F é a força exercida pela mola (em Newtons),
    k é a constante elástica da mola (em N/m),
    x é a deformação da mola (em metros).

    Neste caso, queremos descobrir quantas bolinhas de gude de 15g cada devem ser adicionadas para que a mola estique exatamente 5cm (ou 0,05m).

    Primeiramente, vamos calcular o peso total das bolinhas que precisam ser adicionadas para esticar a mola em 5cm:
    Peso = massa * aceleração da gravidade
    Peso = (número de bolinhas * massa de cada bolinha) * 10

    Agora, vamos relacionar o peso total com a deformação da mola utilizando a Lei de Hooke:
    F = k * x
    (número de bolinhas * massa de cada bolinha * 10) = 9 * 0,05

    Agora, podemos resolver essa equação para encontrar o número de bolinhas necessárias.

    Calculando:
    (número de bolinhas * 0,015 * 10) = 9 * 0,05
    número de bolinhas = 9 * 0,05 / (0,015 * 10)
    número de bolinhas = 3

    Portanto, é preciso acrescentar 3 bolinhas à cesta para que a mola estique exatamente 5cm.

    Gabarito: b) 3

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