EsPCEx 2023/2024 — questão 22 de Física
Enunciado em texto
O Gráfico I fornece a intensidade da força resultante F sobre uma moto de 160 kg, em função do tempo t. O Gráfico I está associado apenas aos primeiros 20 s de movimento da moto. O Gráfico II fornece o módulo da velocidade v da moto em função do tempo t, entre 20 s e 25 s. No instante 0 s, a moto parte do repouso e, em 20 s, atinge a velocidade escalar . Sabendo que toda a sua trajetória é retilínea, a variação da quantidade de movimento da moto entre os instantes 23 s e 25 s, em kg·m/s, é:
[Figura: Gráfico I — F (N) × t (s): a força sobe linearmente de 0 a 10 N entre 0 e 10 s e desce linearmente de 10 N a 0 entre 10 s e 20 s (um triângulo). Gráfico II — v (m/s) × t (s): a velocidade cai linearmente de , em t = 20 s, até 0, em t = 25 s. Gráficos ilustrativos – fora de escala.]
(A) 100,00
(B) 50,0
(C) −8,0
(D) −15,0
(E) −40,0
(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2023/2024, 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: ΔQ entre 23 s e 25 s, com sinal.
Passo 1 — a velocidade . O impulso nos primeiros 20 s é a área do triângulo do Gráfico I, e ele é igual à quantidade de movimento ganha (a moto parte do repouso):
Passo 2 — as velocidades em 23 s e 25 s. No Gráfico II, v cai linearmente até zero em 5 s. Em 23 s faltam 2 s, então m/s; em 25 s, v = 0.
O sinal é negativo porque a moto está freando: a quantidade de movimento diminui.
⚠️ A armadilha: calcular a variação de 20 s a 25 s (−100 kg·m/s) ou esquecer o sinal.
A ideia em uma frase: a área do gráfico F × t é o impulso, que é a variação da quantidade de movimento.
Resposta: alternativa E.
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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