ENEM 2017 (2ª aplicação) — questão 96 de Física

Gabarito DCinemática vetorial — composição de movimentos com arrasto variável2º dia · 2ª aplicação · Caderno 5 (Amarelo)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 96 de Física do ENEM 2017 (2ª aplicação)

Enunciado em texto

Um longo trecho retilíneo de um rio tem um afluente perpendicular em sua margem esquerda, conforme mostra a figura. Observado de cima, um barco trafega com velocidade constante pelo afluente para entrar no rio. Sabe-se que a velocidade da correnteza desse rio varia uniformemente, sendo muito pequena junto à margem e máxima no meio. O barco entra no rio e é arrastado lateralmente pela correnteza, mas o navegador procura mantê-lo sempre na direção perpendicular à correnteza do rio e o motor acionado com a mesma potência.

(A figura mostra o rio visto de cima, com o afluente descendo perpendicularmente à margem superior e uma seta indicando o sentido da correnteza, da esquerda para a direita.)

Pelas condições descritas, a trajetória que representa o movimento seguido pelo barco é:

a) uma reta inclinada.

b) uma linha quebrada: trecho inclinado seguido de trecho horizontal, com um canto entre eles.

c) uma linha quebrada: trecho vertical seguido de trecho horizontal, em ângulo reto.

d) uma curva contínua que começa íngreme junto à margem e vai se inclinando progressivamente.

e) uma curva contínua que começa inclinada e vai ficando mais íngreme.

São Paulo: Pearson Education, 2005 (adaptado).

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.

Resolução comentada

A frase que decide a questão é esta: "a velocidade da correnteza varia uniformemente, sendo muito pequena junto à margem e máxima no meio". Ela transforma um problema clássico de barco atravessando rio em um problema sobre como a curva se curva.

Montando o movimento. O barco tem duas velocidades somadas a cada instante:

v⃗barco/margem=v⃗barco/aˊgua⏟constante, perpendicular+v⃗correnteza⏟varia com a posic¸a˜o\vec{v}_{\text{barco/margem}} = \underbrace{\vec{v}_{\text{barco/água}}}_{\text{constante, perpendicular}} + \underbrace{\vec{v}_{\text{correnteza}}}_{\text{varia com a posição}}

O motor fica na mesma potência e o navegador mantém a proa sempre perpendicular: a primeira parcela é constante. Quem muda é a segunda.

O que isso faz com a trajetória, ponto a ponto:

• Junto à margem: correnteza quase nula. A resultante é quase perpendicular → a trajetória sai quase reta, atravessando.

• Indo para o meio: a correnteza cresce. A resultante inclina cada vez mais para jusante → a trajetória vai entortando progressivamente.

• No meio: correnteza máxima. Máxima inclinação — o trecho mais "deitado" da curva.

A palavra-chave é progressivamente. Como a correnteza varia uniformemente, a inclinação muda suave e continuamente — nunca de repente.

Agora as alternativas viram um teste de leitura de curva:

• A — reta inclinada: seria o caso de correnteza constante em toda a largura. Contradiz o enunciado.

• B e C — linhas quebradas: um trecho reto, um "canto", outro trecho reto. Um canto significa a velocidade mudando de repente, o que exigiria a correnteza saltando de um valor a outro. "Varia uniformemente" é exatamente o contrário.

• E — concavidade invertida: começa deitada e vai ficando em pé, ou seja, correnteza grande na margem e diminuindo. É o enunciado ao contrário.

• D — curva contínua que começa íngreme e vai deitando: é a única compatível. Deflexão pequena onde a correnteza é pequena, crescendo suavemente conforme o barco se aproxima do meio.

O erro clássico aqui é lembrar do problema padrão ("barco atravessa rio com correnteza constante → trajetória retilínea inclinada") e marcar A no automático. O enunciado desta questão foi escrito justamente para quebrar esse automatismo: ele muda uma hipótese do problema clássico e pergunta o que muda no resultado.

A ideia em uma frase: correnteza constante dá reta; correnteza que cresce suavemente dá curva que entorta suavemente.

Resposta: alternativa D.

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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