OBF 2025 (1ª fase, Nível I) — questão 1 de Física
Enunciado em texto
A queda em sequência de peças de dominó é uma brincadeira interessante que inclusive conta com competições e exibições especializadas. A atividade consiste em ordenar sequencialmente as peças de dominó de forma que a queda de uma acarrete a queda da próxima. Dessa forma, basta derrubar a primeira peça da sequência para que todas as demais caiam, cada uma a seu tempo, de maneira bastante similar. Suponha uma sequência linear de dominós idênticos, na qual a brincadeira é iniciada inclinando parcialmente o primeiro dominó e depois soltando-o a partir do repouso.
[Foto: uma fileira de dominós em pé sobre uma mesa de madeira; os da frente já estão tombando uns sobre os outros, e os do fundo ainda estão em pé.]
Considerando a situação descrita, é correto afirmar que:
(a) A velocidade de queda do último dominó da sequência é significativamente maior que a velocidade de queda de um dominó do meio da sequência.
(b) A velocidade de queda do último dominó da sequência é significativamente menor que a velocidade de queda de um dominó do meio da sequência.
(c) O sistema é conservativo, e as únicas formas de energia relevantes são a energia potencial gravitacional e a cinética.
(d) O processo pode ser visto como uma onda (pulso) de energia cinética se propagando pelo meio formado pela sequência de dominós. Depois da passagem do pulso por um dominó, ele volta ao seu estado inicial.
(e) O processo pode ser visto como uma reação em cadeia na qual a energia potencial gravitacional de um dominó desequilibrado se transforma em energia cinética, sendo parcialmente usada para desequilibrar o dominó à frente, e assim sucessivamente.
(Enunciado e figura: Olimpíada Brasileira de Física 2025, 1ª fase, Nível I — SBF.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Sociedade Brasileira de Física (SBF), Olimpíada Brasileira de Física.
Resolução comentada
O que a questão pede: qual frase descreve certo de onde vem e para onde vai a energia quando os dominós caem em sequência.
Passo 1 — de onde vem a energia. Um dominó em pé tem o centro dele (o centro de massa) lá no alto. Quando ele tomba, esse centro desce: a energia potencial gravitacional diminui e vira energia cinética (energia de movimento).
Passo 2 — para onde vai a energia. O dominó que cai bate no da frente. Uma parte pequena da energia dele basta para tirar o próximo do equilíbrio; o resto vira som, aquecimento (atrito, choque) e fica no dominó deitado. Aí o próximo dominó cai com a energia potencial dele mesmo, e o processo se repete. É uma reação em cadeia: cada peça só precisa de um empurrãozinho para liberar a própria energia. Essa é a alternativa (E).
Por que não as outras:
(A) e (B): os dominós são idênticos e cada um cai com a sua própria energia potencial, que é a mesma para todos. Depois das primeiras peças, a queda fica com um ritmo praticamente igual; o último cai do mesmo jeito que um do meio (o próprio enunciado diz que todos caem “de maneira bastante similar”).
(C): o sistema não é conservativo. Há choques, atrito e som: parte da energia mecânica vira energia térmica e sonora. Você ouve o barulho dos dominós caindo, e esse som é energia que saiu do movimento.
(D): até dá para chamar a frente de queda de “pulso”, mas depois que ele passa o dominó não volta ao estado inicial: fica deitado. Numa onda de verdade (como na corda), o pedaço do meio volta para onde estava.
⚠️ A armadilha: marcar (D) por causa da palavra “onda”. A diferença está no final: numa onda o meio volta ao lugar; no dominó, cada peça fica caída, porque gastou a energia potencial que tinha guardada.
A ideia em uma frase: cada dominó em pé guarda energia potencial; a queda do anterior só dá o empurrão para liberá-la.
Resposta: alternativa E (reação em cadeia: energia potencial vira cinética e parte dela derruba o dominó da frente).
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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