ENEM 2020 — questão 108 de Física
Enunciado em texto
Nos desenhos animados, com frequência se vê um personagem correndo na direção de um abismo, mas, ao invés de cair, ele continua andando no vazio e só quando percebe que não há nada sob seus pés é que ele para de andar e cai verticalmente. No entanto, para observar uma trajetória de queda num experimento real, pode-se lançar uma bolinha, com velocidade constante (V₀), sobre a superfície de uma mesa e verificar o seu movimento de queda até o chão.
Qual figura melhor representa a trajetória de queda da bolinha?
a) Trajetória horizontal seguida de queda vertical em ângulo reto.
b) Trajetória em linha reta inclinada, da quina da mesa até o solo.
c) Queda vertical a partir da quina da mesa.
d) Curva que sai horizontal da quina e vai se inclinando cada vez mais para baixo (parábola).
e) Curva que cai íngreme logo na saída e depois se horizontaliza perto do solo.
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: a figura que mostra a trajetória real de uma bolinha que rola sobre a mesa e cai.
Passo 1 — separar o movimento em dois, que é o truque de todo lançamento horizontal. Depois que a bolinha sai da mesa, ela tem dois movimentos independentes acontecendo ao mesmo tempo:
Horizontal: nenhuma força atua (desprezando o ar). A velocidade continua a mesma o tempo todo. Movimento uniforme.
Vertical: só o peso atua. Ela parte do repouso na vertical e vai ganhando velocidade para baixo. Movimento uniformemente acelerado.
Passo 2 — que curva isso desenha. Tire da primeira e jogue na segunda:
proporcional a é a equação de uma parábola. A bolinha sai da mesa na horizontal (por isso a curva começa suave) e vai ficando cada vez mais vertical (porque a velocidade de queda cresce e a horizontal não).
Passo 3 — escolher a figura. A curva certa: começa horizontal na quina da mesa e vai inclinando cada vez mais para baixo, sem nunca ficar exatamente vertical.
Resposta: alternativa D.
Por que as outras caem — e cada uma erra por um motivo diferente, o que faz desta uma questão excelente:
(A) é exatamente o desenho animado: anda na horizontal, para no ar e cai reto. Exigiria que a gravidade só "ligasse" depois de um tempo. É a alternativa que a questão está caçando.
(B) reta inclinada: exigiria velocidade vertical constante, ou seja, gravidade nenhuma acelerando a queda.
(C) cai verticalmente da quina: exigiria que a velocidade horizontal sumisse no instante em que a mesa acaba. Nada faz ela sumir.
(E) é a parábola de cabeça para baixo — cai depressa no começo e vai horizontalizando. Seria o caso se a queda desacelerasse, o que não acontece.
A ideia em uma frase: sair da mesa não desliga a velocidade horizontal nem liga a gravidade — as duas coisas coexistem, e o resultado é uma parábola.
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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