Questão 70 do ENEM 2015 — Física
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 / Dm, referentes aos estilingues com borrachas “dura” e “mole”, respectivamente, é igual a
Resolução comentada
Com a mesma força F, cada estilingue deforma x = F/k, armazenando energia elástica E = F²/2k — ou seja, quanto maior a constante elástica, menos energia armazenada. O alcance é proporcional a essa energia, logo Dd/Dm = km/kd = 1/2.
A opção que dobra o valor traduz a intuição errada de que a borracha "dura" lança mais longe: com a mesma força aplicada, ela estica menos, transfere menos energia à pedra e alcança metade da distância.