Humanitas 2022 — questão 37 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a força resultante média que freia o carro de 1 400 kg.

Passo 1 — a variação de velocidade em m/s. Para usar newtons, a velocidade tem de estar em m/s (divide-se km/h por 3,6):

$$\Delta v = 162\ \text{km/h} = \frac{162}{3{,}6} = 45\ \text{m/s}$$

Passo 2 — a aceleração média (em módulo):

$$a_m = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{45}{5} = 9\ \text{m/s}^2$$

Passo 3 — a 2ª lei de Newton. Numa pista plana, retilínea e horizontal, a resultante é a força que freia o carro, e vale massa vezes aceleração:

$$F_R = m\,a_m = 1\,400 \times 9$$

$$F_R = 12\,600 = 1{,}26 \times 10^{4}\ \text{N}$$

⚠️ A armadilha: esquecer de converter a velocidade e usar 162 km/h direto: $a = 162/5 = 32{,}4$ e $F = 1\,400 \times 32{,}4 \approx 4{,}54 \times 10^{4}$ N, exatamente a alternativa B. A unidade de força só sai em newtons com m/s e segundos.

A ideia em uma frase: força resultante média é massa vezes a variação de velocidade sobre o tempo — com a velocidade em m/s.

Resposta: alternativa A ($1{,}26 \times 10^{4}$ N).