PUC-SP 2017 — questão 11 de Física
Enunciado em texto
Para os exercícios de Física, adote os seguintes valores quando necessário:
Módulo da aceleração da gravidade (g) = ; 1 quilograma-força (kgf) = 10N; 1 cal = 4J; 1 c.v. = 740W; 1 tonelada = kg; 1 atm =
VEÍCULO ARRASTADO POR TREM EM FORTALEZA
[Foto: uma camionete escura amassada, encostada na frente de uma locomotiva verde, sobre os trilhos; um homem observa ao lado.]
https://dialogospoliticos.wordpress.com (adaptado). Acesso: 02/04/2016
A figura mostra uma colisão envolvendo um trem de carga e uma camionete. Segundo testemunhas, o condutor da camionete teria ignorado o sinal sonoro e avançou a cancela da passagem de nível. Após a colisão contra a lateral do veículo, o carro foi arrastado pelo trem por cerca de 300 metros. Supondo a massa total do trem de 120 toneladas e a da camionete de 3 toneladas, podemos afirmar que, no momento da colisão, a intensidade da força que
(A) o trem aplicou na camionete foi 40 vezes maior do que a intensidade da força que a camionete aplicou no trem e a colisão foi parcialmente elástica.
(B) o trem aplicou na camionete foi 40 vezes maior do que a intensidade da força que a camionete aplicou no trem e a colisão foi inelástica.
(C) a camionete aplicou no trem foi igual à intensidade da força que o trem aplicou na camionete e a colisão foi parcialmente elástica.
(D) a camionete aplicou no trem foi igual à intensidade da força que o trem aplicou na camionete e a colisão foi inelástica.
(Enunciado e figura: Vestibular PUC-SP 2017 — PUC-SP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).
Resolução comentada
O que a questão pede: comparar as forças trocadas no choque e classificar a colisão.
Passo 1 — as forças. A força do trem na camionete e a da camionete no trem formam um par de ação e reação (3ª lei de Newton): têm sempre a mesma intensidade, quaisquer que sejam as massas. A diferença de massas (120 t contra 3 t) aparece nos efeitos: a mesma força produz na camionete uma aceleração 40 vezes maior que no trem.
Passo 2 — o tipo de colisão. Depois do choque, a camionete foi arrastada pelo trem por 300 m: os dois seguiram juntos. Colisão em que os corpos permanecem unidos é inelástica (perfeitamente inelástica), com a maior perda possível de energia cinética.
Por que não as outras: A e B confundem força com aceleração (o “40 vezes” é a razão das massas, e vale para as acelerações, não para as forças). C chama de parcialmente elástica uma colisão em que os corpos não se separam.
⚠️ A armadilha: achar que o corpo maior “bate mais forte”. As forças são iguais; quem sofre mais é o corpo de menor massa, porque a mesma força nele produz aceleração (e estrago) muito maior.
A ideia em uma frase: ação e reação têm sempre a mesma intensidade; corpos que seguem juntos depois do choque caracterizam colisão inelástica.
Resposta: alternativa D (forças iguais, colisão inelástica).
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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