OBF 2025 (1ª fase, Nível I) — questão 17 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: por que um cano mais comprido faz o projétil ir mais longe.

Passo 1 — o alcance depende da velocidade de saída. Num lançamento oblíquo, quanto maior a velocidade com que o projétil sai do cano, maior o alcance. Então o cano longo serve para o projétil sair mais rápido, isto é, com mais energia cinética.

Passo 2 — fator II. Verdadeiro. Os gases da explosão empurram o projétil enquanto ele está dentro do cano. Trabalho é força vezes distância; com o cano mais longo, os gases empurram o projétil ao longo de uma distância maior, realizam mais trabalho, e esse trabalho vira energia cinética:

$$\tau = F \cdot d \;\Rightarrow\; E_c\ \text{maior}$$

Passo 3 — fator I. Falso. Aquecer o projétil não o faz andar mais rápido: calor aumenta a agitação das partículas dentro dele, não a velocidade do projétil como um todo. O que acelera o projétil é a força da pressão dos gases (trabalho), não a transmissão de calor.

Passo 4 — fator III. Falso. O recuo vem da ação e reação: os gases empurram o projétil para frente e empurram o canhão para trás. Se o projétil sai mais rápido (com mais quantidade de movimento), o canhão recua mais, não menos. O cano longo não diminui o recuo.

⚠️ A armadilha: marcar (E), achando que “mais energia no projétil” significa “menos recuo”. Pela conservação da quantidade de movimento, quanto mais forte o empurrão no projétil para frente, mais forte o empurrão no canhão para trás.

A ideia em uma frase: cano mais longo = gases empurrando por mais tempo e mais distância = mais trabalho e mais velocidade de saída.

Resposta: alternativa B (apenas II).