PUC-RS 2013 — questão 1 de Física

Gabarito DCinemática — lançamento horizontal (alcance, queda e velocidade final)Concurso Vestibular · Verão
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 1 de Física do PUC-RS 2013

Enunciado em texto

Uma esteira horizontal despeja minério dentro de um vagão. As pedras de minério saem da esteira com velocidade horizontal de 8,0m/s e levam 0,60s numa trajetória parabólica até o centro do vagão. Considerando o peso como força resultante atuando em cada pedra e a aceleração da gravidade como 10m/s², os módulos dos deslocamentos horizontal e vertical, bem como o da velocidade das pedras quando chegam ao vagão são, respectivamente,

(A) 6,0m — 6,0m — 14m/s

(B) 6,0m — 4,8m — 14m/s

(C) 4,8m — 3,6m — 10m/s

(D) 4,8m — 1,8m — 10m/s

(E) 4,8m — 1,8m — 6,0m/s

(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2013 (Verão) — PUCRS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto a pedra anda na horizontal e na vertical em 0,60 s, e com que rapidez chega ao vagão.

Passo 1 — separar os movimentos. Só o peso atua: na horizontal não há força (movimento uniforme a 8,0 m/s); na vertical a pedra parte do repouso e cai com aceleração g.

Passo 2 — deslocamento horizontal:

x=vx t=8,0×0,60=4,8 mx = v_x\,t = 8{,}0 \times 0{,}60 = 4{,}8\ \text{m}

Passo 3 — deslocamento vertical:

y=g t22=10×0,362=1,8 my = \frac{g\,t^2}{2} = \frac{10 \times 0{,}36}{2} = 1{,}8\ \text{m}

Passo 4 — a velocidade na chegada. A componente vertical é vy=g t=10×0,60=6,0v_y = g\,t = 10 \times 0{,}60 = 6{,}0 m/s; a horizontal continua 8,0 m/s. As duas são perpendiculares:

v=8,02+6,02=100=10 m/sv = \sqrt{8{,}0^2 + 6{,}0^2} = \sqrt{100} = 10\ \text{m/s}

⚠️ As armadilhas: dar só a componente vertical, 6,0 m/s, como velocidade final (alternativa E); somar as componentes como números, 8 + 6 = 14 m/s (alternativas A e B); ou esquecer o 1/2 na queda, 10×0,36=3,610 \times 0{,}36 = 3{,}6 m (alternativa C).

A ideia em uma frase: no lançamento horizontal, a horizontal é MU, a vertical é queda livre, e a velocidade final é a soma vetorial (Pitágoras) das duas componentes.

Resposta: alternativa D (4,8 m; 1,8 m; 10 m/s).

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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