Provão Paulista 2023 (1ª série, 2ª aplicação) — questão 35 de Física
Enunciado em texto
Um gatinho brincando com uma bola sobre uma mesa se diverte ao vê-la deslizar com velocidade constante até cair e atingir o chão.
[Figura: um gatinho em cima de uma mesa de madeira; a bola aparece em duas posições sobre o tampo, deslizando para a esquerda, e depois em mais duas posições, caindo ao longo de uma linha curva que sai da borda da mesa e chega ao chão.]
Imagem meramente ilustrativa e fora de escala.
Desprezando eventuais perdas por atrito e a resistência do ar, podemos afirmar que, durante a queda,
(A) a energia mecânica e a velocidade diminuem com a queda.
(B) a energia mecânica e a aceleração são constantes.
(C) a energia mecânica e a velocidade aumentam com a queda.
(D) a quantidade de movimento e a velocidade são constantes.
(E) a quantidade de movimento e a aceleração aumentam com a queda.
(Enunciado e figura: Provão Paulista Seriado 2023, 2ª aplicação — SEDUC-SP/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Secretaria da Educação do Estado de São Paulo (SEDUC-SP) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o que acontece com a energia mecânica, a velocidade, a aceleração e a quantidade de movimento da bola enquanto ela cai da mesa até o chão.
Passo 1 — a energia mecânica. Sem atrito e sem resistência do ar, a única força que age na bola durante a queda é o peso, uma força conservativa. Então a energia mecânica (potencial + cinética) é constante: a bola perde energia potencial ao descer e ganha exatamente a mesma quantidade de energia cinética.
Passo 2 — a aceleração. Se a única força é o peso, a aceleração é a da gravidade, g: a mesma do começo ao fim da queda, apontando para baixo. Ela é constante.
Passo 3 — a velocidade e a quantidade de movimento. Com a aceleração para baixo, a velocidade vertical cresce durante a queda, e a horizontal (a que a bola tinha na mesa) se mantém. Então a velocidade aumenta, e a quantidade de movimento () também aumenta.
Por que não as outras: (A) e (C) dizem que a energia mecânica muda, mas ela se conserva. (D) diz que a velocidade é constante, mas ela aumenta na queda. (E) acerta a quantidade de movimento, mas erra a aceleração, que é constante.
⚠️ A armadilha: a alternativa E, que é "meio certa": a quantidade de movimento aumenta mesmo, mas a aceleração não. Velocidade que aumenta não quer dizer aceleração que aumenta; na queda livre, a velocidade cresce sempre no mesmo ritmo, e é isso que significa aceleração constante.
A ideia em uma frase: sem atrito, na queda só o peso age: a energia mecânica se conserva e a aceleração é sempre g.
Resposta: alternativa B (energia mecânica e aceleração constantes).
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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