ENEM 2025 COP30 — questão 134 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a distância horizontal $D$ entre a base do telhado e a calha, para que a água caia dentro dela.

Passo 1 — reconheça o movimento. A água sai da beirada do telhado com velocidade $V = 4\ \text{m/s}$ na direção do telhado, isto é, formando $30^\circ$ abaixo da horizontal. Depois disso é queda livre: lançamento oblíquo para baixo.

Passo 2 — separe em duas direções independentes. É sempre o mesmo método: horizontal e vertical não conversam, só compartilham o tempo.

• Horizontal (MU): $V_x = V\cos 30^\circ$, constante.

• Vertical (MUV): começa com $V_y = V\operatorname{sen}30^\circ$ para baixo e acelera com $g$.

Passo 3 — o tempo o enunciado já deu. Ele informa que o tempo de queda é $t = 0{,}6\ \text{s}$ (a altura de $3\ \text{m}$ e o $g = 10\ \text{m/s}^2$ estão ali só para você poder conferir). Confira você mesmo:

$$h = V_y t + \frac{g t^2}{2} = (4 \cdot 0{,}50)(0{,}6) + \frac{10 \cdot 0{,}6^2}{2} = 1{,}2 + 1{,}8 = 3{,}0\ \text{m} \;\checkmark$$

Passo 4 — a horizontal, que é o que ele pediu.

$$V_x = V\cos 30^\circ = 4 \times 0{,}87 = 3{,}48\ \text{m/s}$$

$$D = V_x \, t = 3{,}48 \times 0{,}6 = 2{,}088\ \text{m} \approx 2{,}1\ \text{m}$$

O erro nº 1 dessa questão: usar $V$ inteiro na horizontal ($4 \times 0{,}6 = 2{,}4$, alternativa E). A velocidade sai inclinada — só a componente horizontal atravessa o vão.

O erro nº 2: trocar seno por cosseno ($4 \times 0{,}50 \times 0{,}6 = 1{,}2$, alternativa B). O ângulo de $30^\circ$ é medido a partir da horizontal, então quem projeta na horizontal é o cosseno.

Resposta: alternativa D (2,1 m).