PUC-Rio 2024 (Grupo 3) — questão 9 de Física
Enunciado em texto
Uma partícula é submetida a apenas duas forças constantes: uma na direção x, de componente +30N, e uma na direção y de componente −50 N. Sob ação apenas dessas forças, o deslocamento, em metros, da partícula no plano x-y, em um certo intervalo de tempo, é (X; 5,0).
Se o trabalho total sobre a partícula nesse deslocamento é de 20 J, o valor de X, em metros, é de
(A) 9,0
(B) 7,5
(C) 5,0
(D) −7,5
(E) −9,0
(Enunciado: 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 componente X do deslocamento.
Passo 1 — trabalho de força constante. É o produto escalar da força pelo deslocamento: cada componente da força multiplica a componente do deslocamento na mesma direção.
Passo 2 — a conta. A força em y aponta para −y e o deslocamento em y é +5,0 m: esse trabalho é negativo.
Conferindo: 30 · 9,0 = 270 J e −50 · 5,0 = −250 J; somando, 20 J.
⚠️ A armadilha: perder o sinal da força em y e fazer 30X + 250 = 20, o que dá X ≈ −7,7 m, perto da alternativa D. Força e deslocamento em sentidos opostos dão trabalho negativo.
A ideia em uma frase: o trabalho total é a soma, componente a componente, de força vezes deslocamento, com sinal.
Resposta: alternativa A (9,0 m).
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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