Questão 131 do ENEM 2018 — Física
Um projetista deseja construir um brinquedo que lance um pequeno cubo ao longo de um trilho horizontal, e o dispositivo precisa oferecer a opção de mudar a velocidade de lançamento. Para isso, ele utiliza uma mola e um trilho onde o atrito pode ser desprezado, conforme a figura.
Para que a velocidade de lançamento do cubo seja aumentada quatro vezes, o projetista deve
Resolução comentada
A energia armazenada na mola (½kx²) se transforma na energia cinética do cubo (½mv²). Para quadruplicar a velocidade, a energia cinética precisa aumentar 4² = 16 vezes; mantendo a mesma mola (mesmo k), isso exige que x² aumente 16 vezes, ou seja, que a deformação aumente 4 vezes (raiz quadrada de 16).
A opção de aumentar a deformação 16 vezes comete o erro de igualar o aumento da deformação ao aumento da energia, esquecendo que a energia da mola depende do quadrado da deformação, não dela diretamente.