Provão Paulista 2023 (3ª série, 2ª aplicação) — questão 38 de Física
Enunciado em texto
Uma corda mantida esticada e na horizontal está presa rigidamente a uma parede. Em certo momento, é produzido um abalo que se propaga pela corda, conforme mostra a figura.
[Figura: malha quadriculada de 6 colunas por 4 linhas, com a parede à direita; a corda em repouso corre na linha do meio. Uma seta aponta para a direita (para a parede). Contando as colunas da esquerda para a direita: na 1ª a corda está em repouso; na 2ª ela sobe em linha reta (rampa) até 1 quadradinho acima; na divisa entre a 2ª e a 3ª desce na vertical até 1 quadradinho abaixo; fica 1 quadradinho abaixo durante toda a 3ª coluna; na divisa entre a 3ª e a 4ª sobe na vertical de volta ao repouso; da 4ª à 6ª está em repouso até a parede.]
Quando esse abalo for completamente refletido pela parede, retornando em direção à fonte que o gerou, o perfil que ele terá será
(A) [Figura: mesma malha, seta para a esquerda. Na divisa entre a 1ª e a 2ª coluna a corda sobe na vertical até 1 quadradinho acima e fica lá durante a 2ª coluna; na divisa entre a 2ª e a 3ª desce na vertical até 1 quadradinho abaixo; na 3ª coluna sobe em rampa de 1 quadradinho abaixo até o repouso; depois, repouso até a parede.]
(B) [Figura: mesma malha, seta para a esquerda. Perfil igual ao do pulso original: na 2ª coluna, rampa subindo do repouso até 1 quadradinho acima; descida vertical até 1 quadradinho abaixo; 3ª coluna 1 quadradinho abaixo; subida vertical ao repouso.]
(C) [Figura: mesma malha, seta para a esquerda. Na divisa entre a 1ª e a 2ª coluna a corda desce na vertical até 1 quadradinho abaixo e fica lá durante a 2ª coluna; na divisa entre a 2ª e a 3ª sobe na vertical até 1 quadradinho acima; na 3ª coluna desce em rampa de 1 quadradinho acima até o repouso; depois, repouso até a parede.]
(D) [Figura: mesma malha, seta para a esquerda. Na 2ª coluna a corda desce em rampa do repouso até 1 quadradinho abaixo; na divisa entre a 2ª e a 3ª sobe na vertical até 1 quadradinho acima; fica lá durante a 3ª coluna; na divisa entre a 3ª e a 4ª desce na vertical ao repouso.]
(E) [Figura: mesma malha, seta para a esquerda. Na divisa entre a 1ª e a 2ª coluna a corda desce na vertical até 1 quadradinho abaixo e fica lá durante a 2ª coluna; na divisa entre a 2ª e a 3ª sobe na vertical até o repouso; na 3ª coluna sobe em rampa do repouso até 1 quadradinho acima; na divisa entre a 3ª e a 4ª desce na vertical ao repouso.]
(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: a forma do pulso depois de refletir na parede, onde a corda está presa (extremidade fixa).
Passo 1 — a extremidade fixa inverte o pulso. Quando o pulso chega à parede, a corda puxa a parede para cima (ou para baixo); pela 3ª lei de Newton, a parede puxa a corda no sentido contrário. Resultado: o pulso volta invertido — o que era para cima vira para baixo, e vice-versa.
Passo 2 — a frente continua sendo a frente. A parte do pulso que chega primeiro à parede é a primeira a voltar, então ela continua à frente do pulso, agora indo para a esquerda. No pulso original, a frente (do lado da parede) é o "degrau" retangular para baixo; a traseira é a rampa para cima.
Passo 3 — montando o pulso refletido. Indo para a esquerda, a frente fica do lado esquerdo:
• na frente (2ª coluna): o degrau retangular, agora para cima;
• atrás dele (3ª coluna): a rampa, agora para baixo, com a ponta mais funda encostada no degrau (como no original, em que a ponta mais alta da rampa encostava no degrau) e voltando ao repouso à direita.
É exatamente o perfil da alternativa A.
Atalho: inverter (de cabeça para baixo) e espelhar (esquerda ↔ direita) ao mesmo tempo é o mesmo que girar a figura do pulso de 180°. Gire o pulso original meia volta e você obtém a figura A.
Por que não as outras: (B) é o pulso sem mudança nenhuma, só com a seta trocada. (C) é o pulso só espelhado, sem inverter: é o que aconteceria com a extremidade livre (presa a um anel que desliza numa haste). (D) é o pulso só invertido, sem trocar a frente pela traseira. (E) não corresponde a nenhuma das transformações.
⚠️ A armadilha: inverter o pulso e esquecer que a ordem das partes também se inverte, marcando a alternativa D. Lembre: quem bateu primeiro na parede volta na frente.
A ideia em uma frase: na extremidade fixa o pulso volta invertido, com a frente na frente: o resultado é a figura girada de 180°.
Resposta: alternativa A (degrau para cima na frente, rampa para baixo atrás).
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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