FACISB 2025 — questão 65 de Física

Enunciado em texto
A figura mostra um pêndulo simples que oscila entre os pontos X e Y, sendo o ponto Z o mais baixo da trajetória.
[Figura: pêndulo preso a um suporte; a massa descreve um arco tracejado entre as posições extremas X (à esquerda) e Y (à direita), passando pelo ponto mais baixo Z, logo abaixo do ponto de suspensão.]
O gráfico apresenta a variação da energia cinética e da energia potencial gravitacional, em função do tempo, durante a oscilação do pêndulo simples da figura. A variação da energia cinética está representada em vermelho e a variação da energia potencial gravitacional, em amarelo.
[Gráfico: Energia (J), de 0,0 a cerca de 2,3, × Tempo. As duas curvas oscilam entre 0 e cerca de 2,3 J, em oposição: quando uma está no máximo, a outra está em zero. A energia cinética (vermelha) começa no máximo. Instantes marcados: em a energia cinética é zero e a potencial é máxima; em a energia cinética é máxima e a potencial é zero; em as duas curvas se cruzam, com cerca de 1,15 J cada.]
(www.educaplus.org. Adaptado.)
A análise do gráfico permite constatar que no instante
(A) a massa do pêndulo encontra-se no ponto Z.
(B) a massa do pêndulo encontra-se no ponto X ou no ponto Y.
(C) a massa do pêndulo encontra-se no ponto X ou no ponto Y.
(D) a massa do pêndulo encontra-se no ponto Z.
(E) a massa do pêndulo encontra-se no ponto X ou no ponto Y.
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2025 — 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: relacionar cada instante marcado com a posição do pêndulo.
Passo 1 — onde cada energia é máxima. Nos extremos X e Y o pêndulo para por um instante (energia cinética zero) e está na maior altura (energia potencial máxima). No ponto mais baixo Z a velocidade é máxima (energia cinética máxima) e a altura é mínima (energia potencial zero, tomando Z como referência).
Passo 2 — ler os instantes.
Em : cinética zero e potencial máxima. O pêndulo está num extremo, X ou Y.
Em : cinética máxima e potencial zero. O pêndulo está em Z.
Em : as duas energias são iguais, cerca de metade da energia total. O pêndulo está entre Z e um extremo, nem em Z nem em X ou Y.
Por que não as outras: (A) em ele está no extremo, não em Z. (B) em ele está em Z, não no extremo. (D) e (E) em ele está numa posição intermediária.
⚠️ A armadilha: inverter as cores e tomar o mínimo da curva vermelha como o ponto mais baixo. O ponto mais baixo é onde a energia potencial é mínima, e lá a cinética é máxima.
A ideia em uma frase: no pêndulo, nos extremos tudo é potencial; no ponto mais baixo tudo é cinética.
Resposta: alternativa C (em t₁ a massa está em X ou em Y).
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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