Física: Com base no que foi estudado na lei de Hooke e energia potencial elástica, assinale a alternativa correta.

Questão

Com base no que foi estudado na lei de Hooke e energia potencial elástica, assinale a alternativa correta.

Alternativas

a) Todas as alternativas estão corretas.

b) A força elástica em um sistema oscilatório aponta sempre para fora da origem.

c) A força elástica é uma força restauradora.

98%

d) O módulo da energia potencial elástica é proporcional à deformação da mola.

e) O módulo da força elástica é proporcional à deformação da mola ao quadrado.

Explicação

Pela lei de Hooke, a força elástica exercida pela mola é dada por

Fe=kx\vec{F}_e = -k\,\vec{x}

  • O sinal negativo indica que ela tem sentido oposto ao deslocamento em relação à posição de equilíbrio (origem). Portanto, trata-se de uma força restauradora (tende a trazer o sistema de volta ao equilíbrio). Isso torna (c) correta.

Analisando as demais:

  • (b) é falsa: a força não aponta “sempre para fora” da origem; ela aponta para a origem quando o corpo está deslocado, justamente por ser restauradora.
  • A energia potencial elástica é

Ue=12kx2U_e = \frac{1}{2}kx^2

Logo:

  • (d) é falsa: UeU_e é proporcional a x2x^2, e não a xx.
  • (e) é falsa: o módulo da força é Fe=kx|F_e| = k|x|, isto é, proporcional a xx (em módulo), e não a x2x^2.
  • (a) é falsa porque há alternativas incorretas.

Alternativa correta: (c).

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