ENEM 2013 — questão 77 de Física
Enunciado em texto
Em um dia sem vento, ao saltar de um avião, um paraquedista cai verticalmente até atingir a velocidade limite. No instante em que o paraquedas é aberto (instante ), ocorre a diminuição de sua velocidade de queda. Algum tempo após a abertura do paraquedas, ele passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança.
Que gráfico representa a força resultante sobre o paraquedista, durante o seu movimento de queda?
a) [Gráfico: força resultante × tempo. Começa num valor positivo máximo em t = 0 e diminui até zero perto de ; depois de , fica negativa e cai cada vez mais, sem voltar.]
b) [Gráfico: força resultante × tempo. Começa num valor positivo máximo em t = 0 e diminui até zero perto de ; em , salta para um valor negativo grande e depois volta a se aproximar de zero.]
c) [Gráfico: força resultante × tempo. Começa em zero, cresce até um máximo positivo em e depois diminui até zero.]
d) [Gráfico: força resultante × tempo. Começa num valor positivo máximo e diminui até zero perto de ; depois fica em zero.]
e) [Gráfico: força resultante × tempo. Começa em zero, cresce até um valor positivo perto de e depois fica constante.]
(Enunciado e figura: ENEM 2013, 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: como a força resultante (peso menos resistência do ar) varia durante toda a queda. No gráfico, positivo é para baixo, no sentido do movimento.
Passo 1 — o começo. Logo depois do salto, a velocidade é quase zero e a resistência do ar também. A resultante é praticamente o peso: é o seu maior valor, positivo. Isso já elimina (C) e (E), que começam em zero.
Passo 2 — até a velocidade limite. Conforme a velocidade aumenta, a resistência do ar cresce, e a resultante diminui, até chegar a zero na velocidade limite (resistência igual ao peso).
Passo 3 — a abertura do paraquedas (). De repente a resistência do ar fica muito maior que o peso: a resultante vira para cima (negativa no gráfico) e é grande. É ela que freia o paraquedista.
Passo 4 — depois da abertura. Com a velocidade diminuindo, a resistência do ar também diminui, e a resultante negativa vai voltando a zero, até ele atingir a nova velocidade limite, bem menor, e descer com velocidade constante.
Conferindo: positivo e decrescendo até zero, salto para negativo em , volta a zero. É o gráfico (B).
Por que não as outras: (A) depois de , a resultante negativa só aumentaria, e ele frearia cada vez mais, até subir; não haveria a velocidade constante do final. (D) ignora a abertura do paraquedas: sem força resultante para cima, a velocidade não diminuiria.
⚠️ A armadilha: confundir o gráfico da força com o da velocidade. A velocidade sobe e depois cai; a força resultante diz como a velocidade está mudando: zero quando ela é constante, negativa quando ela diminui.
A ideia em uma frase: a resultante vai a zero toda vez que a velocidade se estabiliza; na abertura do paraquedas ela vira bruscamente para cima e depois se apaga aos poucos.
Resposta: alternativa B.
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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