Provão Paulista 2025 (1ª série, 2ª aplicação) — questão 31 de Física
Enunciado em texto
Sentada sobre seu skate e com os pés deslizando pelo asfalto, uma criança de 40 kg desce 4 metros de uma ladeira de 30 de inclinação, com velocidade constante. Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s.
[Figura: um plano inclinado (triângulo retângulo) com ângulo de 30 marcado junto à base, à direita; no alto da rampa, uma criança sentada num skate; uma seta dupla paralela à rampa indica 4 m de percurso.]
Nessas condições, a intensidade do trabalho realizado pela força resultante é
(A) 400 J.
(B) 200 J.
(C) 1 000 J.
(D) 800 J.
(E) nulo.
(Enunciado e figura: Provão Paulista Seriado 2025, 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 trabalho da força resultante (a soma de todas as forças) sobre a criança na descida.
Passo 1 — o que a velocidade constante revela. A criança desce com velocidade constante, em linha reta. Pela 1ª lei de Newton (inércia), se a velocidade não muda, a força resultante é zero: o peso que a puxa ladeira abaixo é equilibrado pelo atrito dos pés no asfalto e pela normal.
Passo 2 — o trabalho da resultante. Trabalho é força vezes deslocamento (na direção da força). Se a força resultante é zero, o trabalho dela também é zero:
Conferindo pela energia: o trabalho da resultante é igual à variação da energia cinética. Como a velocidade não muda, a energia cinética não muda, e o trabalho é nulo.
⚠️ A armadilha: calcular o trabalho do peso. A criança desce uma altura h = 4 · sen 30° = 2 m, e o peso faz trabalho m · g · h = 40 × 10 × 2 = 800 J, a alternativa D. Mas o atrito faz −800 J ao mesmo tempo (é por isso que ela não acelera), e a soma é zero.
A ideia em uma frase: velocidade constante quer dizer resultante nula, e resultante nula não realiza trabalho.
Resposta: alternativa E (nulo).
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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