PUC-PR 2019 — questão 24 de Física
Enunciado em texto
Para que um móvel efetue uma trajetória curvilínea, é necessário que exista uma força resultante não nula atuando sobre ele, quando analisado em um referencial inercial. Existem muitos exemplos onde essa situação se verifica, como em um carro efetuando uma curva plana com atrito e em uma moto efetuando um looping em um globo da morte. A respeito das trajetórias curvas descritas por móveis em referenciais inerciais, analise as afirmações a seguir.
I. Em um pêndulo simples efetuando seu movimento, no ponto mais baixo da sua trajetória, verifica-se que a intensidade da tração no fio preso ao corpo é maior do que o peso que atua nele.
II. Em uma curva plana com atrito, quando maior o raio descrito pelo veículo, maior é o valor da velocidade máxima (velocidade limite antes da derrapagem).
III. Em um globo da morte, a intensidade da força resultante centrípeta é igual a intensidade do peso do conjunto moto + piloto no ponto mais baixo da trajetória.
IV. Ao efetuar uma trajetória curvilínea com velocidade escalar constante, é considerado que o corpo desenvolve uma situação de equilíbrio dinâmico.
Das afirmativas, são VERDADEIRAS apenas
(A) I.
(B) I e II.
(C) II e IV.
(D) II e III.
(E) III e IV.
(Enunciado: Vestibular PUCPR 2019 (Verão) — PUCPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar quatro afirmações sobre movimentos curvos.
I — verdadeira. No ponto mais baixo, a tração (para cima) e o peso (para baixo) têm resultante apontando para o centro, que fica acima:
Com o pêndulo em movimento (v ≠ 0 no ponto mais baixo), a tração supera o peso.
II — verdadeira. Na curva plana, quem faz a centrípeta é o atrito, limitado a :
Raio maior, velocidade máxima maior.
III — falsa. No ponto mais baixo do globo, a normal aponta para cima (para o centro) e o peso para baixo: . Esse valor é e depende da velocidade; não tem por que ser igual ao peso. (A situação em que a centrípeta se iguala ao peso é a da velocidade mínima no ponto mais alto, com normal zero.)
IV — falsa. Mesmo com velocidade escalar constante, a direção da velocidade muda: há aceleração centrípeta e, portanto, resultante não nula. Não é equilíbrio (equilíbrio dinâmico é MRU, resultante zero), como o próprio enunciado lembra na primeira frase.
Verdadeiras: I e II.
⚠️ A armadilha: aceitar a IV porque “a velocidade não muda”. O que não muda é o módulo; o vetor velocidade gira, e isso exige força resultante.
A ideia em uma frase: em qualquer curva há resultante centrípeta mv²/R; no ponto mais baixo ela é a força para cima menos o peso.
Resposta: alternativa B (I e II).
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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