FACISB 2015 — questão 63 de Física

Gabarito DEnergia — teorema da energia cinética para um dragsterProcesso Seletivo Medicina · Prova Objetiva
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 63 de Física do FACISB 2015

Enunciado em texto

Dragsters são veículos projetados exclusivamente para provas de arrancada em pistas retas. Para isso, são equipados com motores extremamente potentes, que podem levar o veículo do repouso a 600 km/h em menos de 4,0 segundos.

[Foto: um dragster na pista, com chamas saindo dos escapamentos, diante da arquibancada.]

(http://rallyreally.com. Adaptado.)

Suponha que um dragster, de massa 600 kg, parta do repouso em uma pista reta e horizontal e atinja a velocidade de 648 km/h. Nessa situação, o trabalho, em joules, realizado sobre o dragster é igual a

(A) 1,26×1081{,}26 \times 10^{8}.

(B) 1,94×1071{,}94 \times 10^{7}.

(C) 2,43×1062{,}43 \times 10^{6}.

(D) 9,72×1069{,}72 \times 10^{6}.

(E) 6,64×1076{,}64 \times 10^{7}.

(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2015 — FACISB/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: o trabalho total feito sobre o carro para levá-lo do repouso a 648 km/h.

Passo 1 — a velocidade em m/s.

v=6483,6=180 m/sv = \frac{648}{3{,}6} = 180\ \text{m/s}

Passo 2 — teorema da energia cinética. O trabalho da resultante é igual à variação da energia cinética. Como o carro parte do repouso:

τ=m v22−0=600×18022\tau = \frac{m\,v^2}{2} - 0 = \frac{600 \times 180^2}{2}

τ=300×32 400=9,72×106 J\tau = 300 \times 32\,400 = 9{,}72 \times 10^{6}\ \text{J}

⚠️ A armadilha: usar 648 km/h direto na fórmula. Sai 300×6482≈1,26×108300 \times 648^2 \approx 1{,}26 \times 10^{8} J, que é a alternativa A. A energia só sai em joules com a velocidade em m/s.

A ideia em uma frase: o trabalho total sobre um corpo é a variação da sua energia cinética, mv²/2, com v em m/s.

Resposta: alternativa D (9,72×1069{,}72 \times 10^{6} J).

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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