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Questão de Física — FGV SME-SP EFII e Médio 2023 (nº 33)

Coloca-se um objeto em um dos pratos de uma balança de braços iguais. Para manter a balança em equilíbrio, é necessário colocar no outro prato um contrapeso de massa m, como mostra a figura 1.

Figura da questão de Física

A seguir, suspende-se o mesmo objeto a uma mola. Na posição de equilíbrio, a mola se alonga x em relação a seu comprimento original, como mostra a figura 2.

Figura da questão de Física

Imagine que repetíssemos esses experimentos na Lua. Lá, para manter a balança em equilíbrio usaríamos um contrapeso de massa m e a mola, na posição de equilíbrio, ficaria alongada x` em relação a seu comprimento original.
Nesse caso, verificamos que;

Am` = m e x` < x.
Bm` < m e x` = x.
Cm` = m e x` = x.
Dm` < m e x` =<x.
Em` > m e x` > x.

Resposta comentada

Gabarito Alternativa A

(A) Correta: a balança de braços iguais compara massas (o peso do objeto e do contrapeso mudam no mesmo fator na Lua), então $m'=m$ ; já a mola mede o peso, e com $g_{Lua}<g_{Terra}$ o alongamento diminui, logo $x'<x$ (pois $kx'=mg_{Lua}$ ).
(B) Incorreta: a massa do contrapeso não muda ( $m'=m$ ) e o alongamento não permanece igual.
(C) Incorreta: o alongamento da mola depende do peso, que é menor na Lua, então $x'\neq x$ .
(D) Incorreta: $m'=m$ (não é menor) e o alongamento é estritamente menor, não $\le$ .
(E) Incorreta: na Lua o peso é menor, então nem a massa aumenta nem a mola alonga mais.

Fonte: FGV SME-SP EFII e Médio 2023 Física (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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