EEAR 2022 (CFS 2) — questão 75 de Física

Gabarito ACinemática — lançamento oblíquo (velocidade em pontos da trajetória)Exame de Admissão ao CFS 2/2022 · Física

Enunciado da questão 75 de Física do EEAR 2022 (CFS 2) — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

O gráfico da altura (y) em função da posição (x) a seguir, representa o lançamento oblíquo (desprezar a resistência do ar) de um objeto de dimensões desprezíveis. Foram assinalados três pontos (A, B e C) nesse gráfico. Dois desses pontos (B e C) possuem a mesma altura e o ponto A está localizado na maior altura dessa trajetória parabólica.

[Gráfico: eixos y (vertical) e x (horizontal); uma parábola que sai do eixo x, sobe e volta ao eixo x. A está no vértice (ponto mais alto); B, no ramo de subida, e C, no ramo de descida, na mesma altura.]

Assinale entre as alternativas, aquela que indica corretamente a relação entre os módulos das velocidades resultantes da composição das velocidades vertical e horizontal do objeto em cada um desses três pontos.

a) $v_B = v_C$ e $v_C > v_A$

b) $v_B = v_C$ e $v_C < v_A$

c) $v_A > v_B > v_C$

d) $v_A < v_B < v_C$

(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2022 — 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: comparar o módulo da velocidade nos pontos A (topo), B e C (mesma altura).

Passo 1 — as duas componentes. Sem resistência do ar, a componente horizontal $v_x$ é constante o tempo todo. A vertical $v_y$ diminui na subida, é zero no topo e cresce na descida. O módulo da velocidade é

$v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2}$

Passo 2 — o ponto A. No topo, $v_y = 0$ e sobra só $v_x$ : é a menor velocidade da trajetória (mas não é zero).

Passo 3 — B e C. Pela conservação da energia mecânica, $\frac{1}{2}mv^2 + mgy$ é constante. Mesma altura, mesma energia potencial, logo mesma energia cinética: $v_B = v_C$ . (Em B o objeto sobe e em C desce, mas com $v_y$ de mesmo módulo.)

Juntando: $v_B = v_C > v_A$ .

⚠️ A armadilha: achar que no ponto mais alto a velocidade é zero, ou que é máxima (alternativas B e C). No topo só a parte vertical zera; a horizontal continua lá.

A ideia em uma frase: no lançamento oblíquo, a velocidade é mínima no topo (só sobra v_x) e tem o mesmo módulo em pontos de mesma altura.

Resposta: alternativa A ( $v_B = v_C$ e $v_C > v_A$ ).

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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