EsPCEx 2020/2021 — questão 23 de Física

Gabarito DDinâmica — movimento circular uniforme: resultante, quantidade de movimento, trabalho e energiaConcurso de Admissão 2020/2021 · Exame Intelectual, 1º dia · Modelo A
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 23 de Física do EsPCEx 2020/2021

Enunciado em texto

Se um corpo descreve um movimento circular uniforme, então:

• o módulo da força que age sobre o corpo é __I__ zero;

• o vetor quantidade de movimento __II__ com o tempo;

• o trabalho realizado pela força é __III__;

• a energia cinética é __IV__.

A opção que corresponde ao preenchimento correto das lacunas (I), (II), (III) e (IV) é:

(A) I – diferente de; II – não muda; III – nulo; IV – constante

(B) I – diferente de; II – muda; III – diferente de zero; IV – variável

(C) I – igual a; II – muda; III – nulo; IV – constante

(D) I – diferente de; II – muda; III – nulo; IV – constante

(E) I – igual a; II – não muda; III – constante; IV – variável

(Enunciado: EsPCEx — Concurso de Admissão 2020/2021, 1º dia, Modelo A.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.

Resolução comentada

O que a questão pede: completar as quatro lacunas sobre o MCU.

(I) diferente de zero. No MCU a velocidade muda de direção o tempo todo, então há aceleração centrípeta e, pela 2ª lei, uma resultante centrípeta não nula.

(II) muda. Q⃗=mv⃗\vec Q = m\vec v, e v⃗\vec v muda de direção. O módulo é constante, mas o vetor muda.

(III) nulo. A resultante é sempre perpendicular à velocidade, ou seja, ao deslocamento. Força perpendicular ao deslocamento não realiza trabalho.

(IV) constante. O módulo da velocidade não muda, então Ec=mv2/2E_c = mv^2/2 é constante. Isso combina com (III), pelo teorema da energia cinética.

⚠️ A armadilha: "uniforme" faz pensar em resultante zero. Uniforme é o módulo da velocidade; a direção muda, e isso exige força.

A ideia em uma frase: no MCU, a resultante centrípeta muda a direção da velocidade, mas não o módulo: quantidade de movimento muda, energia cinética não.

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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