FAMECA 2026 — questão 41 de Física
Enunciado em texto
Uma corda ideal tracionada tem uma de suas extremidades presa em uma argola de massa desprezível, que pode se mover livre de atrito por uma haste vertical fixa. Um pulso senoidal propaga-se com velocidade constante v = 2 m/s para a direita por essa corda. A figura mostra a forma e a posição desse pulso no instante t = 0.
[Figura: o pulso ocupa 2 m da corda: na metade de trás (esquerda), uma crista; na metade da frente (direita), um vale de mesma forma e tamanho. A velocidade v aponta para a direita. Da frente do pulso até a argola, presa na “Haste vertical”, há 5 m de corda reta.]
A figura que mostra a forma e a posição desse pulso no instante t = 3 s está indicada em:
(A) [Figura: nos 2 m da corda junto à argola (dois trechos de 1 m), uma crista no trecho mais afastado e um vale no trecho junto à argola.]
(B) [Figura: corda reta no trecho mais afastado e um vale no trecho de 1 m junto à argola.]
(C) [Figura: corda totalmente reta, sem pulso, nos dois trechos de 1 m junto à argola.]
(D) [Figura: um vale no trecho mais afastado e uma crista no trecho junto à argola.]
(E) [Figura: um vale no trecho mais afastado e corda reta no trecho junto à argola.]
(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2026, 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: a forma da corda perto da argola em t = 3 s, quando o pulso já começou a se refletir.
Passo 1 — onde o pulso estaria. Em 3 s, a 2 m/s, o pulso anda 6 m. A frente, que estava a 5 m da argola, teria passado 1 m além dela; o pulso ocuparia o último 1 m antes da argola e 1 m “depois” dela. Ou seja: metade do pulso já se refletiu e metade ainda está chegando.
Passo 2 — que metade ainda chega. No último 1 m antes da argola está a parte de trás do pulso, a crista, ainda indo para a direita.
Passo 3 — a reflexão na extremidade livre. A argola sem massa e sem atrito é uma extremidade livre: o pulso volta sem inverter (crista volta crista, vale volta vale). A parte da frente, o vale, já bateu e voltou, e agora ocupa esse mesmo último 1 m, indo para a esquerda, espelhado em relação à argola.
Passo 4 — a superposição. No mesmo trecho de 1 m junto à argola estão, ao mesmo tempo, a crista que chega e o vale refletido. Como o vale tem a mesma forma da crista, só que para baixo, e está espelhado ponto a ponto em relação à argola, em cada ponto a elevação da crista é cancelada pela depressão do vale. A corda fica reta nesse instante. No trecho anterior (de 2 m a 1 m da argola) não há pulso nenhum. É a figura (C).
Conferindo: em t = 3 s não há perda de energia: a corda está reta, mas os pontos do trecho junto à argola estão em movimento. Logo depois, o pulso refletido (vale na frente, crista atrás) segue para a esquerda.
⚠️ A armadilha: inverter o pulso na reflexão, como numa extremidade fixa: aí a crista que chega se somaria a uma crista refletida, e a corda não ficaria reta. Outra armadilha é ignorar a reflexão e desenhar só a parte do pulso que ainda chega (crista sozinha) ou o pulso inteiro como se a argola não existisse.
A ideia em uma frase: na extremidade livre o pulso volta sem inverter; quando metade já voltou, a crista que chega e o vale que volta se superpõem e, neste caso, se anulam.
Resposta: alternativa C.
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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