ENEM 2005 — questão 15 de Física
Enunciado em texto
Observe o fenômeno indicado na tirinha ao lado.
[Tirinha em dois quadros. 1º quadro: uma mão segura na vertical um pequeno tubo; por dentro dele passa um fio. Na ponta de cima do fio, logo acima do tubo, há um pequeno corpo marcado “peso”; na ponta de baixo, bem abaixo da mão, está pendurada uma garrafa com água (indicada como “ÁGUA”). Um balão de fala diz: “Vou levantar a garrafa sem puxar o fio ou o peso...”. 2º quadro: o peso gira rapidamente num círculo horizontal acima do tubo, preso ao fio (linhas e seta indicam o giro), e a garrafa subiu até ficar logo abaixo da mão.]
A força que atua sobre o peso e produz o deslocamento vertical da garrafa é a força
a) de inércia.
b) gravitacional.
c) de empuxo.
d) centrípeta.
e) elástica.
(Adaptado. Luisa Daou & Francisco Caruso, Tirinhas de Física, vol. 2, CBPF, Rio de Janeiro, 2000.)
(Enunciado e figura: ENEM 2005, prova 1 – Amarela — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: que força age sobre o peso que gira e acaba levantando a garrafa.
Passo 1 — o peso em movimento circular. Para um corpo andar em círculo, alguma força tem de puxá-lo o tempo todo para o centro da curva; sem ela, o corpo seguiria em linha reta (inércia). Essa força, apontada para o centro, é a resultante centrípeta:
Passo 2 — quem faz esse papel é o fio. O fio puxa o peso em direção ao tubo, que está no centro do círculo. Quanto mais rápido o peso gira, maior a força centrípeta necessária, e maior a tração no fio.
Passo 3 — a garrafa sobe. O mesmo fio desce pelo tubo e segura a garrafa. Quando a tração fica maior que o peso da garrafa, a força resultante sobre ela aponta para cima e ela sobe. Ou seja: a força que mantém o peso na curva é a mesma que levanta a garrafa.
Por que não as outras: (A) “força de inércia” não é uma força feita por um corpo sobre outro; inércia é a tendência de continuar em linha reta. (B) a gravidade puxa o peso e a garrafa para baixo, não levanta nada. (C) empuxo é a força de um fluido sobre um corpo mergulhado; não há nada mergulhado aqui (a água está dentro da garrafa). (E) o fio não está funcionando como mola: o que importa é que ele puxa o peso para o centro.
⚠️ A armadilha: a alternativa A, pensando que o peso “é jogado para fora” por uma força centrífuga ou de inércia. Para quem olha de fora, a única força horizontal no peso é a do fio, e ela aponta para dentro: é centrípeta.
A ideia em uma frase: girar exige uma força para o centro; aqui quem a faz é o fio, e girando mais rápido o fio puxa com força suficiente para erguer a garrafa.
Resposta: alternativa D (centrípeta).
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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