PUC-Rio 2023 (Grupo 1) — questão 8 de Física
Enunciado em texto
Uma partícula é lançada com velocidade horizontal sobre um trilho sem atrito, como mostra a figura.
[Figura: trilho ondulado visto de lado, com a gravidade g para baixo. A partícula parte de A, no ponto mais alto do trilho, com velocidade horizontal para a direita. O trilho desce até B, o ponto mais baixo de todos; sobe até C, um pouco abaixo de A; desce até D, um pouco acima de B; e sobe até E, que fica abaixo de C. Linhas tracejadas horizontais marcam os níveis: A é o mais alto, depois C, depois E, depois D e, por último, B.]
Considere as afirmações abaixo:
I - O módulo da velocidade da partícula é máximo quando está em E.
II - O módulo da velocidade da partícula é mínimo quando está em A.
III - O módulo da velocidade da partícula é máximo quando está em C.
IV - O módulo da velocidade da partícula é máximo quando está em B.
V - O módulo da velocidade da partícula é máximo quando está em D.
É correto APENAS o que se afirma em
(A) II e III
(B) II e IV
(C) I
(D) V
(E) II e V
(Enunciado e figura: Vestibular PUC-Rio 2023, Grupo 1 — PUC-Rio.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio).
Resolução comentada
O que a questão pede: em que pontos a velocidade é máxima e mínima.
Passo 1 — conservação da energia. Sem atrito, a normal não trabalha (é perpendicular ao trilho) e só o peso realiza trabalho. A energia mecânica se conserva:
Quanto mais baixo o ponto, maior a velocidade; quanto mais alto, menor.
Passo 2 — ler a figura. O ponto mais alto é A, e o mais baixo é B (D fica um pouco acima de B). Logo, a velocidade é mínima em A e máxima em B.
Passo 3 — julgar. II (mínima em A) e IV (máxima em B) são verdadeiras. I, III e V apontam a velocidade máxima em pontos que não são o mais baixo: falsas.
⚠️ A armadilha: achar D o ponto mais baixo por estar mais à direita ou parecer “no fundo”. As linhas tracejadas mostram que B fica um pouco abaixo de D, e essa pequena diferença decide entre as alternativas B e E.
A ideia em uma frase: sem atrito, a velocidade só depende da altura: é máxima no ponto mais baixo e mínima no mais alto.
Resposta: alternativa B (II e IV).
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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