PUC-PR 2025 (Medicina) — questão 42 de Física
Enunciado em texto
Um objeto de massa m = 100 g, inicialmente em repouso, fica sujeito a uma aceleração de direção e sentido constantes, cujo módulo varia no tempo conforme mostrado no gráfico a seguir.
[Gráfico: a (m/s²) × t (s). A aceleração sobe em reta de 0 (em t = 0) até 4 m/s² em t = 5 s, fica constante em 4 m/s² até t = 10 s e desce em reta até 0 em t = 15 s (trapézio).]
O trabalho realizado pela força resultante sobre o objeto, no intervalo entre t = 0 s e t = 15 s foi de:
(A) 1,6 kJ
(B) 8 kJ
(C) 40 J
(D) 400 J
(E) 80 J
(Enunciado e figura: Vestibular PUCPR 2025 (Verão), Medicina — 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: o trabalho da força resultante de 0 a 15 s.
Passo 1 — a velocidade final. A área sob o gráfico a × t é a variação da velocidade. O gráfico é um trapézio de bases 15 s e 5 s e altura 4 m/s²:
Como o objeto partiu do repouso e a aceleração tem direção e sentido constantes, v = 40 m/s em t = 15 s.
Passo 2 — o trabalho (teorema da energia cinética). Com m = 100 g = 0,1 kg:
⚠️ A armadilha: esquecer de converter a massa para kg: com m = 100, sai 80 000 J = 80 kJ (que nem aparece); ou usar só o retângulo central (Δv = 20 m/s, W = 20 J). Outra é calcular a área como se fosse um triângulo inteiro.
A ideia em uma frase: área de a × t é Δv; e o trabalho da resultante é a variação da energia cinética.
Resposta: alternativa E (80 J).
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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