FACISB 2016 — questão 64 de Física
Enunciado em texto
Para impulsionar seu skate em linha reta, a partir do repouso e em um plano horizontal, um garoto mantém seu pé esquerdo sobre ele e, com o pé direito, empurra o solo para trás três vezes. O gráfico representa como varia o módulo da força resultante (R) que o conjunto skate-garoto recebe do solo, em função do tempo, nesse processo.
[Gráfico: R (N) × t (s). De 0 a 1 s, R cresce em linha reta de 100 N a 140 N; de 1 a 2 s, R = 0; de 2 a 3 s, cresce de novo de 100 N a 140 N; de 3 a 4 s, R = 0; de 4 a 5 s, cresce de 100 N a 140 N.]
Sabendo que a massa do conjunto skate-garoto é 60 kg, pode-se afirmar corretamente que, ao final do terceiro impulso, a velocidade atingida pelo conjunto, em m/s, é igual a
(A) 7.
(B) 9.
(C) 6.
(D) 10.
(E) 8.
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2016 — 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: a velocidade do conjunto depois dos três empurrões.
Passo 1 — o impulso de cada empurrão. O impulso é a área sob o gráfico R × t. Cada empurrão é um trapézio de bases 100 N e 140 N e altura 1 s:
Passo 2 — o impulso total. Nos intervalos com R = 0 o impulso é nulo. Os três empurrões são iguais:
Passo 3 — teorema do impulso. O impulso da resultante é a variação da quantidade de movimento. O conjunto parte do repouso:
⚠️ A armadilha: usar o valor máximo da força (140 N) como se fosse constante: 3 × 140 = 420 N·s e v = 7 m/s (alternativa A). Ou contar os 5 s inteiros como se houvesse força o tempo todo. Só as áreas sob os trechos com força contam.
A ideia em uma frase: impulso é a área sob o gráfico força × tempo, e ele é igual à variação de m·v.
Resposta: alternativa C (6 m/s).
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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