FAMECA 2024 — questão 37 de Física
Enunciado em texto
Considere um avião em um voo retilíneo, horizontal e com velocidade constante, em determinada altitude. A figura mostra esse avião, a força peso da aeronave, , e as forças de sustentação aplicadas pelo ar sobre as asas, e , de mesma intensidade e perpendiculares ao plano que contém as asas. Considere que essas forças sejam as únicas forças sobre a aeronave no plano da figura e que, no instante mostrado, a resultante entre elas seja nula.
[Figura: avião visto de frente. Sobre a asa que aparece à esquerda de quem olha a figura está a força , vertical para cima; sobre a asa da direita, , também vertical para cima e de mesma intensidade; no centro (na fuselagem), o peso , vertical para baixo. O “Eixo longitudinal” passa pelo centro da fuselagem, perpendicular ao plano da figura. À esquerda, uma seta curva que sobe pelo lado esquerdo e vira para a direita indica o “Sentido horário”.]
Para que essa aeronave realize uma rotação em torno de seu eixo longitudinal e no sentido horário para quem olha a figura, pode-se
(A) diminuir a intensidade da força e manter constante a intensidade da força .
(B) aumentar a intensidade da força e manter constante a intensidade da força .
(C) manter constante a intensidade da força e aumentar a intensidade da força .
(D) aumentar igualmente as intensidades das forças e .
(E) diminuir igualmente as intensidades das forças e .
(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2024, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: como mudar as forças nas asas para que o avião gire em torno do eixo longitudinal no sentido horário (para quem olha a figura).
Passo 1 — o que é girar no sentido horário aqui. Olhando a figura, girar no sentido horário em torno do eixo central significa a asa da esquerda subir e a asa da direita descer. A asa da esquerda (para quem olha) é a que recebe a força F_D.
Passo 2 — os momentos em relação ao eixo. O peso passa pelo eixo e não gira o avião. As forças nas asas têm o mesmo braço d. Com F_D = F_E, os momentos se cancelam. Para um momento resultante no sentido horário, o momento de F_D (que tende a levantar a asa esquerda, girando no sentido horário) tem de vencer o de F_E (que tende a levantar a asa direita, girando no sentido anti-horário):
Passo 3 — escolher a alternativa. Aumentar mantendo faz exatamente isso: alternativa B.
Por que não as outras: (A) e (C) deixam maior que , o que gira o avião no sentido anti-horário. (D) e (E) mantêm as duas forças iguais: os momentos continuam se anulando e não há rotação (só o avião passa a subir ou a descer).
⚠️ A armadilha: associar o índice D a “direita” da figura. Na figura, está na asa da esquerda de quem olha (é a asa direita do avião, para quem está dentro dele, olhando para a frente). Quem decide é a posição na figura.
A ideia em uma frase: para girar o avião em torno do eixo longitudinal, é preciso sustentação diferente nas duas asas; sobe a asa que recebe a força maior.
Resposta: alternativa B (aumentar e manter ).
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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