EEAR 2018 (CFS 2) — questão 79 de Física
Enunciado em texto
O gráfico a seguir relaciona a intensidade da força (F) e a posição (x) durante o deslocamento de um móvel com massa igual a 10 kg da posição x = 0 m até o repouso em x = 6 m.
[Gráfico: F (N) × x (m). De x = 0 a x = 3 m, a força é constante e vale −10 N (segmento horizontal abaixo do eixo). De x = 3 m a x = 6 m, a força sobe em linha reta de −10 N até 0, chegando a zero em x = 6 m. Uma linha tracejada vertical marca x = 3.]
O módulo da velocidade do móvel na posição x = 0, em m/s, é igual a
a) 3
b) 4
c) 5
d) 6
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2018 — 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: a velocidade inicial de um móvel que a força freia até parar em x = 6 m.
Passo 1 — o trabalho é a área do gráfico F × x. A área está toda abaixo do eixo, então o trabalho é negativo (força contra o movimento): um retângulo de 0 a 3 m e um triângulo de 3 a 6 m.
Passo 2 — teorema da energia cinética. O trabalho total é a variação da energia cinética; no fim, o móvel está em repouso:
⚠️ A armadilha: tratar a força como constante (−10 N nos 6 m) e usar Torricelli: dá , cerca de 3,5 m/s, que não está nas alternativas. Com força variável, o caminho é a área.
A ideia em uma frase: a área sob F × x é o trabalho, e o trabalho é quanto a energia cinética muda.
Resposta: alternativa A (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.
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