ACAFE 2026 (Verão) — questão 29 de Física
Enunciado em texto
Que bom se tivesse sido assim...
Fim de tarde em Pisa. O jovem Galileu, com a mente inquieta e as pernas ligeiramente trêmulas diante do seu medo de altura, sobe com cuidado os degraus da famosa torre. Nas mãos, duas esferas idênticas no tamanho, mas diferentes na densidade: uma oca, outra maciça.
Lá embaixo, aglomeram-se professores ranzinzas, estudantes curiosos, e um monge franciscano de cara fechada — enviado pelas autoridades acadêmicas para vigiar de perto qualquer possível ofensa ao bom e velho Aristóteles.
"Ambas cairão ao mesmo tempo!", diz o jovem com a voz firme (mas as mãos talvez nem tanto).
O monge sorri de canto e responde, ajeitando o capuz:
"Veremos... embora duvide que uma esfera de vento possa acompanhar uma de verdade. Mas faça seu teatrinho, jovem."
Galileu respira fundo, avança até a beira da torre, vence o frio na barriga, estica os braços, solta as esferas e ouve apenas um TOC.
Ambas tocam o chão exatamente juntas.
A multidão silencia. Os estudantes entreolham-se. Um professor pigarreia. O monge fecha o semblante, murmura algo em latim e desaparece pelas vielas de Pisa.
Talvez nunca tenha sido assim. Mas... que bom se tivesse sido.
Agora você, imaginando-se com uma das esferas de Galileu, deseja determinar a velocidade escalar média da mesma entre o final do 1º segundo de lançamento e o final do 4º segundo, sendo ela lançada para cima a partir do solo com uma velocidade de 30 m/s.
Desprezando a resistência do ar, a alternativa que apresenta o valor aproximadamente CORRETO da velocidade escalar média é:
A) 8,3 m/s
B) 5,0 m/s
C) 3,2 m/s
D) 12,0 m/s
(Enunciado: Vestibular de Medicina ACAFE — Verão 2026, Física — ACAFE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Associação Catarinense das Fundações Educacionais (ACAFE).
Resolução comentada
O que a questão pede: a rapidez média da esfera entre t = 1 s e t = 4 s, contando o caminho que ela realmente percorre, que inclui subir até o topo e começar a descer.
Passo 1 — as equações do movimento. Lançamento vertical para cima a partir do solo, com m/s e g = 10 m/s² (do quadro de constantes). Com o eixo para cima:
Passo 2 — a esfera muda de sentido no meio do intervalo. A velocidade zera quando
Então, de 1 s a 3 s ela sobe e de 3 s a 4 s ela desce. É por isso que não dá para usar só a posição inicial e a final.
Passo 3 — as posições nos instantes que importam:
Passo 4 — a distância percorrida. Sobe de 25 m a 45 m (20 m) e desce de 45 m a 40 m (5 m):
Passo 5 — a velocidade escalar média, no intervalo de 3 s:
Conferindo pelo gráfico v × t: a distância é a área entre o gráfico e o eixo, sem sinal. De 1 s a 3 s, v cai de 20 m/s a 0: triângulo de área ½ · 2 · 20 = 20 m. De 3 s a 4 s, v vai de 0 a −10 m/s: área ½ · 1 · 10 = 5 m. Total 25 m, de novo.
Uma observação sobre o nome: em muitos livros, “velocidade escalar média” é Δs/Δt, com Δs = variação do espaço; aqui isso daria (40 − 25)/3 = 5,0 m/s, a alternativa B. A questão, porém, pede um valor “aproximadamente” correto, e a esfera inverte o sentido dentro do intervalo: o que a banca quer é a rapidez média, a distância efetivamente percorrida dividida pelo tempo.
⚠️ A armadilha: ignorar a parada no topo e calcular só com as posições inicial e final, 15 m em 3 s, o que dá 5,0 m/s (alternativa B): isso mede o deslocamento, não o caminho percorrido, que tem 10 m a mais (a ida e a volta entre 40 m e 45 m).
A ideia em uma frase: quando o móvel inverte o sentido no intervalo, ache o instante da parada e some os trechos de ida e de volta.
Resposta: alternativa A (25 m em 3 s, cerca de 8,3 m/s).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.