ENEM 2020 Digital — questão 98 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a direção e o sentido da aceleração de um carro que faz uma curva com o velocímetro constante.

Passo 1 — desfazer a confusão que a questão está caçando. "Velocidade constante" no velocímetro significa módulo constante — a rapidez não muda. Mas velocidade é um vetor: ela tem módulo, direção e sentido.

$$\vec{a} = \frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t}$$

Numa curva, a direção de $\vec{v}$ muda a cada instante. Vetor que muda é vetor que varia — logo existe aceleração, mesmo com o velocímetro parado num número.

Passo 2 — decompor a aceleração. Toda aceleração se separa em duas partes:

tangencial — muda o módulo da velocidade (acelerar ou frear);

centrípeta — muda a direção da velocidade (curvar).

$$a_{\text{t}} = \frac{\Delta |v|}{\Delta t} = 0 \qquad\text{(o módulo não muda)}$$

$$a_{\text{c}} = \frac{v^{2}}{R} \neq 0 \qquad\text{(a direção muda)}$$

Sobra só a componente centrípeta.

Passo 3 — para onde ela aponta. "Centrípeta" quer dizer, literalmente, que busca o centro. Ela é radial, apontada para dentro da curva — na direção do centro da trajetória.

Resposta: alternativa B (radial, apontada para dentro da curva).

A armadilha da alternativa (C), "aceleração nula": é a resposta de quem lê "velocidade constante" e pensa só no número do velocímetro. É o erro que a questão inteira foi construída para provocar.

A armadilha da (A), "radial para fora": é a famosa "força centrífuga", que não existe como força real. O que o piloto sente empurrando-o para fora é a inércia do próprio corpo, que tende a seguir em linha reta enquanto o carro curva. A aceleração real aponta para dentro.

Quem faz essa força na prática: o atrito dos pneus com a pista, apontado para o centro da curva. Se a pista estiver molhada e o atrito faltar, não há força centrípeta — e o carro segue reto, saindo pela tangente. É exatamente o que acontece num aquaplanagem.

A ideia em uma frase: velocímetro constante numa curva não é aceleração zero — é aceleração puramente centrípeta.