ENEM 2014 (3ª aplicação) — questão 65 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a direção e o sentido da força resultante sobre a criança.

Passo 1 — o tipo de movimento. “Intervalo de tempo regular” quer dizer período constante: a criança faz um movimento circular uniforme (velocidade com módulo constante).

Passo 2 — mesmo com módulo constante, a velocidade muda. A direção da velocidade muda o tempo todo (ela é sempre tangente ao círculo). Mudança de velocidade é aceleração, e pela Segunda Lei de Newton há uma força resultante.

Passo 3 — para onde aponta essa força. Como o módulo da velocidade não muda, a resultante não tem componente ao longo da velocidade: ela é perpendicular à velocidade e aponta para o centro da curva. É a resultante centrípeta:

$$F_{c} = \frac{m\,v^2}{R}$$

Por que não as outras: (A) se a resultante fosse nula, a criança andaria em linha reta. (B) e (C) uma componente paralela à velocidade mudaria o módulo dela, o que não acontece no movimento uniforme. (D) a sensação de ser “jogado para fora” é inércia, não uma força resultante para fora.

⚠️ A armadilha: a (D), pela sensação de quem está no brinquedo. Quem está girando tende a seguir reto, por inércia, e sente como se fosse empurrado para fora; a força de verdade (do banco, da barra) puxa a criança para dentro.

A ideia em uma frase: no movimento circular uniforme a resultante é centrípeta: perpendicular à velocidade, apontando para o centro.

Resposta: alternativa E (para o centro do brinquedo).