Caiu no vestibular

Todas as quintas feiras apresentaremos algumas questões que caíram nos vestibulares em 2016. Hoje e nas próximas 2 semanas as questões serão de Dinâmica.

Exercício 1:

(ENEM)
Para entender os movimentos dos corpos, Galileu discutiu o movimento de uma esfera de metal em dois planos inclinados sem atritos e com a possibilidade de se alterarem os ângulos de inclinação, conforme mostra a figura. Na descrição do experimento, quando a esfera de metal é abandonada para descer um plano inclinado de um determinado nível, ela sempre atinge, no plano ascendente, no máximo, um nível igual àquele em que foi abandonada.

                Disponível em www.fisica.ufpp.br. Acesso em: 21 ago. 2012 (adaptado).

Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera

a) manterá sua velocidade constante, pois o impulso resultante sobre ela será nulo.
b) manterá sua velocidade constante, pois o impulso da descida continuará a empurrá-la.
c) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois não haverá mais impulso para empurrá-la.
d) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o impulso resultante será contrário ao seu movimento.
e) aumentará gradativamente a sua velocidade, pois não haverá nenhum impulso contrário ao seu movimento. 

Resolução:
  
Por inércia a esfera manterá sua velocidade constante. Não ocorrerá variação da quantidade de movimento e, portanto, o impulso resultante será nulo.

Resposta: a

Exercício 2:

^{(ENEM)
Em um dia sem vento, ao saltar de um avião, um paraquedista cai verticalmente até atingir a velocidade limite. No instante em que o paraquedas é aberto (instante T_A), ocorre a diminuição de sua velocidade de queda. Algum tempo após a abertura do paraquedas, ele passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança. Que gráfico representa a força resultante sobre o paraquedista, durante o seu movimento de queda?}

 
Resolução:

No início do movimento a forças que agem no paraquedista são o peso e a força de resistência do ar.
Assim, a força resultante sobre o paraquedista tem direção vertical e orientação para baixo. Mas a medida que a velocidade aumenta a intensidade da força de resistência do ar aumenta, reduzindo a intensidade da força resultante. Essa se anula no momento em que o paraquedista atinge a velocidade limite.
No instante T_A, o paraquedas se abre. A força resultante passa a ter uma intensidade elevada, mas agora orientada para cima. A velocidade diminui, até que a força resultante se anule e o paraquedista passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança.
Considerando-se a força resultante para baixo de valor algébrico positivo e para cima, negativo, a alternativa é a b).

Resposta: b

(FGV)
O texto seguinte refere-se às questões 3 e 4.

Em alguns países da Europa, os radares fotográficos das rodovias, além de detectarem a velocidade instantânea dos veículos, são capazes de determinar a velocidade média desenvolvida pelos veículos entre dois radares consecutivos.
Considere dois desses radares instalados em uma rodovia retilínea e horizontal. A velocidade instantânea de certo automóvel, de 1500 kg de massa, registrada pelo primeiro radar, foi de 72 km/h. Um minuto depois, o radar seguinte acusou 90 km/h para o mesmo automóvel.

Exercício 3:
 
Com a velocidade crescendo de modo constante, em função do tempo, é correto afirmar que a distância entre os dois radares é de

a) 450 m.
b) 675 m.
c) 925 m.
d) 1,075 km
e) 1,350 km
 
Resolução:

v₁ = 72 km/h = 20 m/s; v₂ = 90 km/h = 25 m/s
α = Δv/Δt = (25m/s - 20m/s)/60s => α = 1/12 m/s²
v₂² = v₁² + 2αΔs => (25)² = (20)² + 2.(1/12).Δs
Δs = 1350 m = 1,350 km

Resposta: e

Exercício 4:
 
O trabalho realizado pela resultante das forças agentes sobre o automóvel foi, em joules, mais próximo de

a) 1,5.10⁴.
b) 5,2.10⁴.
c) 7,5.10⁴.
d) 1,7.10⁵.
e) 3,2.10⁵.

Resolução:

Teorema da Energia Cinética

τ_result = mv₂²/2 - mv₁²/2
τ_result = (1500)/2.[(25)² - (20)²]
τ_result ≅ 1,7.10⁵ J

Resposta: d

Na próxima semana apresentaremos novas questões.