FMABC 2026 — questão 54 de Física
Enunciado em texto
Um sistema físico é constituído por duas esferas de massas M e m, sendo M maior que m, presas às extremidades de uma mola de massa desprezível. Essas duas esferas são colocadas sobre uma superfície plana, horizontal e sem atrito. A mola é distendida e o sistema é mantido em repouso com a esfera de maior massa na posição X e a de menor massa na posição Z, como mostra a figura.
[Figura: sobre uma superfície horizontal, a esfera M (à esquerda), presa por uma mão, sobre a marca X; a esfera m (à direita), presa por outra mão, sobre a marca Z; entre elas, uma mola esticada. A marca Y fica no meio, entre X e Z.]
Em determinado instante, as esferas são soltas e passam a oscilar. Sabendo que Y é a posição média entre X e Z, o centro de massa desse sistema
(A) ficará em repouso em uma posição entre as posições Y e Z.
(B) passará a oscilar em torno de um ponto entre as posições Y e Z.
(C) passará a oscilar em torno de um ponto entre as posições X e Y.
(D) passará a oscilar em torno da posição Y.
(E) ficará em repouso em uma posição entre as posições X e Y.
(Enunciado e figura: Vestibular FMABC 2026, Medicina, Prova de Conhecimentos Gerais — FMABC/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário FMABC e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o que acontece com o centro de massa do sistema depois que as esferas são soltas, e onde ele fica.
Passo 1 — as forças externas. Depois que as mãos soltam, sobre o sistema agem o peso e a normal (que se cancelam na vertical) e a força da mola. Mas a mola é interna: ela puxa M para a direita e m para a esquerda com forças de mesma intensidade (ação e reação). Sem atrito, a resultante das forças externas é nula.
Passo 2 — o centro de massa não acelera. Com resultante externa nula, o centro de massa mantém a velocidade que tinha. Ele começou em repouso, então fica em repouso, enquanto as esferas oscilam em torno dele.
Passo 3 — onde ele está. Pondo a origem em X e chamando de d a distância XZ:
Como M > m, a fração é menor que : o centro de massa fica antes do meio (Y), mais perto da esfera mais pesada, entre X e Y.
⚠️ A armadilha: a (C). As esferas oscilam, mas o centro de massa não acompanha: forças internas não movem o centro de massa. E se você esquecer as massas e marcar o ponto médio, cai no “em torno de Y” da (D).
A ideia em uma frase: sem força externa, o centro de massa que estava parado continua parado, e ele fica sempre mais perto do corpo de maior massa.
Resposta: alternativa E.
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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