ENEM 2012 — questão 66 de Física
Enunciado em texto
Para melhorar a mobilidade urbana na rede metroviária é necessário minimizar o tempo entre estações. Para isso a administração do metrô de uma grande cidade adotou o seguinte procedimento entre duas estações: a locomotiva parte do repouso com aceleração constante por um terço do tempo de percurso, mantém a velocidade constante por outro terço e reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final, até parar.
Qual é o gráfico de posição (eixo vertical) em função do tempo (eixo horizontal) que representa o movimento desse trem?
[Nos cinco gráficos, o eixo vertical é “posição” e o horizontal é “tempo”; duas linhas tracejadas verticais dividem o tempo em três partes iguais.]
a) [Gráfico: no 1º terço, curva saindo da origem com a concavidade para cima; no 2º terço, reta horizontal; no 3º terço, curva com a concavidade para baixo, descendo até a posição voltar a zero.]
b) [Gráfico: no 1º terço, curva saindo da origem, levemente encurvada para cima; no 2º terço, reta subindo; no 3º terço, curva com a concavidade para cima, subindo cada vez mais inclinada.]
c) [Gráfico: no 1º terço, curva saindo da origem com a concavidade para cima; no 2º terço, reta subindo; no 3º terço, curva com a concavidade para baixo, cada vez menos inclinada, até ficar horizontal.]
d) [Gráfico: no 1º terço, curva saindo da origem com a concavidade para cima; no 2º terço, reta horizontal; no 3º terço, curva subindo com a concavidade para baixo, cada vez menos inclinada.]
e) [Gráfico: no 1º terço, reta subindo a partir da origem; no 2º terço, reta horizontal; no 3º terço, reta subindo.]
(Enunciado e figura: ENEM 2012, aplicação regular, Caderno 3 – Branco — 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: o gráfico s × t de um trem que acelera, anda com velocidade constante e freia até parar.
Passo 1 — o que o gráfico s × t mostra. A inclinação da curva é a velocidade. Reta inclinada: velocidade constante. Reta horizontal: velocidade zero (parado). Curva com concavidade para cima: velocidade aumentando. Concavidade para baixo: velocidade diminuindo.
Passo 2 — trecho a trecho:
• 1º terço — parte do repouso e acelera: começa com inclinação zero e a curva vai ficando mais inclinada (parábola com concavidade para cima);
• 2º terço — velocidade constante e diferente de zero: reta inclinada subindo;
• 3º terço — freia até parar: a curva continua subindo (o trem ainda anda para a frente), mas cada vez menos inclinada (concavidade para baixo), até ficar horizontal quando ele para.
Passo 3 — comparar. Só o gráfico (C) tem essa sequência.
Por que não as outras: (A) e (D) têm reta horizontal no meio, o trem estaria parado no 2º terço, e (A) ainda volta para a posição zero, como se o trem voltasse à estação de partida; (B) acelera no fim em vez de frear; (E) começa com reta inclinada, ou seja, já com velocidade, sem partir do repouso, e para no meio.
⚠️ A armadilha: a alternativa A ou a D, lendo o gráfico de posição como se fosse de velocidade. No gráfico v × t, a velocidade constante seria um trecho horizontal; no s × t, horizontal quer dizer parado.
A ideia em uma frase: no gráfico posição × tempo, a inclinação é a velocidade: acelerar curva para cima, velocidade constante é reta inclinada, frear até parar curva para baixo até ficar horizontal.
Resposta: alternativa C.
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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