EEAR 2017 (CFS 2) — questão 77 de Física

Gabarito AnuladaCinemática — lançamento vertical (gráfico da altitude em função do tempo)Exame de Admissão ao CFS 2/2017 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 77 de Física do EEAR 2017 (CFS 2)

Enunciado em texto

Uma aeronave sob verticalmente a 360 km/h, e ao longo dessa manobra, uma de suas peças se solta. O gráfico que melhor representa a altitude da peça em função do tempo, desconsiderando o atrito, é:

a) [Gráfico s × t: a curva começa acima do eixo t, já subindo; sobe cada vez mais devagar até um máximo; depois desce cada vez mais depressa até chegar ao eixo t (arco de parábola com a concavidade para baixo).]

b) [Gráfico s × t: a curva começa num valor alto de s com tangente horizontal e desce cada vez mais depressa até o eixo t (meia parábola com a concavidade para baixo, partindo do vértice).]

c) [Gráfico s × t: reta descendente, de um valor alto de s até o eixo t.]

d) [Gráfico s × t: reta horizontal, s constante.]

(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2017 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: como varia a altura de uma peça que se solta de um avião que está subindo na vertical.

Passo 1 — a velocidade inicial da peça. Por inércia, no instante em que se solta, a peça tem a mesma velocidade do avião: 360 km/h = 100 m/s, para cima.

Passo 2 — o movimento depois de solta. Sem atrito, a única força é o peso: é um lançamento vertical para cima, com aceleração −g-g constante. Tomando g = 10 m/s²:

s=s0+100 t−5 t2s = s_0 + 100\,t - 5\,t^2

É uma parábola com a concavidade para baixo. A peça ainda sobe durante t=100/10=10t = 100/10 = 10 s (mais 500 m) e depois cai, cada vez mais rápido.

Passo 3 — o gráfico. Começa subindo, passa por um máximo e depois desce: é o desenho da alternativa (A).

Por que não as outras: (B) começa com tangente horizontal, ou seja, a peça partiria do repouso, como se fosse largada de um avião parado; (C) é velocidade constante para baixo, sem aceleração; (D) é a peça parada no ar.

⚠️ A armadilha: achar que a peça “cai na hora” (alternativa B). Ela sai com a velocidade do avião e continua subindo um tempo.

A ideia em uma frase: um corpo que se solta de algo em movimento sai com a velocidade desse algo: aqui, um lançamento vertical para cima.

Resposta: questão anulada pela EEAR no gabarito oficial. Lendo “sob” como “sobe”, a física dá a alternativa A (parábola: a peça ainda sobe e depois cai). O defeito visível está no próprio enunciado: “sob verticalmente” não é o verbo subir, e a frase fica sem sentido claro; se a aeronave estivesse descendo, a peça sairia já com velocidade para baixo, e nenhum dos quatro gráficos mostraria isso (o B parte do repouso).

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.

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