FACISB 2018 — questão 61 de Física
Enunciado em texto
Leia o texto para responder às questões 61 e 62.
A figura mostra um escorregador em que uma criança de 40 kg desce, a partir do repouso, de um ponto A, que está 2,3 m acima do nível do solo plano e horizontal. No final da descida, a criança passa por um ponto B, que é o ponto mais baixo de um trecho circular de raio 1 m e centro C e que está a 0,5 m de altura do nível do solo. Considere que o atrito e a resistência do ar são desprezíveis e que g = 10 m/s².
[Figura (fora de escala): escorregador com escada à esquerda. O ponto A, no alto da rampa, está a 2,3 m acima do nível do solo. A rampa desce e, no final, faz uma curva côncava (trecho de circunferência tracejada de centro C e raio 1 m); B é o ponto mais baixo dessa curva, a 0,5 m acima do nível do solo.]
O módulo do trabalho realizado pela força gravitacional sobre a criança quando ela sobe do solo até o ponto A é
(A) 460 J.
(B) 720 J.
(C) 400 J.
(D) 920 J.
(E) 1 200 J.
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2018 — 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 módulo do trabalho do peso quando a criança sobe do solo até A.
Passo 1 — o trabalho do peso só depende do desnível. O peso é uma força conservativa: seu trabalho não depende do caminho (escada, rampa…), só da diferença de altura. Subindo, o peso é contrário ao deslocamento vertical e o trabalho é negativo:
Passo 2 — a conta. De 0 a 2,3 m:
⚠️ A armadilha: usar o desnível entre A e B (2,3 − 0,5 = 1,8 m), que dá 720 J (alternativa B). A pergunta é do solo até A, 2,3 m.
A ideia em uma frase: o trabalho do peso é ±mgh, com h o desnível, qualquer que seja o caminho.
Resposta: alternativa D (920 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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