FUVEST 2005 — questão 59 de Física

Enunciado em texto
Observação: (para todas as questões de Física): o valor da aceleração da gravidade na superfície da Terra é representado por . Quando necessário, adote: para , o valor ; para a massa específica (densidade) da água, o valor ; para o calor específico da água, o valor (1 caloria ≅ 4 joules).
Imagine que, no final deste século XXI, os habitantes da Lua vivam em um grande complexo pressurizado, em condições equivalentes às da Terra, tendo como única diferença a aceleração da gravidade, que é menor na Lua. Considere as situações imaginadas bem como as possíveis descrições de seus resultados, se realizadas dentro desse complexo, na Lua:
I. Ao saltar, atinge-se uma altura maior do que quando o salto é realizado na Terra.
II. Se uma bola está boiando em uma piscina, essa bola manterá maior volume fora da água do que quando a experiência é realizada na Terra.
III. Em pista horizontal, um carro, com velocidade , consegue parar completamente em uma distância maior do que quando o carro é freado na Terra.
Assim, pode-se afirmar que estão corretos apenas os resultados propostos em
a) I
b) I e II
c) I e III
d) II e III
e) I, II e III
(Enunciado: Vestibular FUVEST 2005, 1ª fase, prova V — Fuvest/USP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.
Resolução comentada
O que a questão pede: quais efeitos realmente mudam quando só a gravidade diminui.
Afirmação I — correta. Saindo do chão com a mesma velocidade inicial , a altura máxima é:
Com g menor, h fica maior.
Afirmação II — errada. Na bola boiando, o empuxo equilibra o peso:
O g se cancela: o volume submerso não depende da gravidade. Peso e empuxo diminuem na mesma proporção, e a bola fica com a mesma parte fora da água.
Afirmação III — correta. Na freada, quem para o carro é o atrito com o chão, . A desaceleração é , menor na Lua, e a distância de parada é:
Com g menor, d fica maior.
⚠️ A armadilha: a afirmação II. Parece que, "pesando menos", a bola subiria. Mas o empuxo é o peso da água deslocada, e essa água também pesa menos. Quem marca a II como certa cai na alternativa E.
A ideia em uma frase: altura de salto e distância de frenagem dependem de g; a flutuação, não, porque o g aparece dos dois lados do equilíbrio.
Resposta: alternativa C (I e III).
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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