PUC-Rio 2024 (Grupo 3) — questão 12 de Física
Enunciado em texto
Dois corpos idênticos 1 e 2 de massa M estão ligados por uma corda ideal que passa por uma polia ideal, como mostrado na Figura abaixo.
[Figura: um bloco de topo horizontal com a face esquerda inclinada de θ. O corpo (1) está sobre a face inclinada e o corpo (2) sobre o topo horizontal. A corda sai do corpo (1), paralela à rampa, passa por uma pequena polia na quina e segue horizontal até o corpo (2). A gravidade (g) aponta para baixo.]
Os corpos são soltos a partir do repouso. O ângulo do plano inclinado é θ = 30º.
Desconsiderando-se os atritos, qual é a velocidade do corpo 2 após o corpo 1 percorrer a distância L ao longo do plano inclinado?
(A)
(B)
(C) g L/2
(D) g L
(E) g/L
(Enunciado e figura: Vestibular PUC-Rio 2024, Grupo 3 — 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: a velocidade do corpo 2 depois que o corpo 1 desce L pela rampa.
Passo 1 — o que se move. O corpo 1 desce a rampa e puxa o corpo 2 pelo topo. A corda é inextensível: os dois têm sempre a mesma velocidade v.
Passo 2 — conservação da energia. Sem atrito, só o peso do corpo 1 realiza trabalho (o corpo 2 anda na horizontal). Ao percorrer L na rampa, o corpo 1 desce :
⚠️ A armadilha: esquecer a energia cinética do corpo 2 e escrever , o que dá , a alternativa B. Os dois corpos se movem juntos e dividem a energia. As alternativas C, D e E nem têm unidade de velocidade.
A ideia em uma frase: a energia potencial perdida pelo corpo que desce vira energia cinética dos dois corpos.
Resposta: alternativa A ().
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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