Santa Casa 2019 — questão 63 de Física
Enunciado em texto
Em um supermercado, uma pessoa empurra seu carrinho de compras com velocidade de 1 m/s por um corredor retilíneo.
[Figura: uma pessoa empurra um carrinho de supermercado cheio de frutas e verduras para a direita; uma seta acima indica 1 m/s.]
Para mover o carrinho mais rápido, a pessoa dá sobre ele dois impulsos consecutivos de 0,5 s de duração cada um, exercendo uma força horizontal na mesma direção e no mesmo sentido do movimento do carrinho, cuja intensidade varia, em função do tempo, de acordo com o gráfico.
[Gráfico: F (N) em função de t (s). Dois triângulos iguais, separados por um intervalo de força nula: em cada um, a força sobe em linha reta de 0 a 10 N e volta a 0, ao longo de 0,5 s (base indicada por uma chave com “0,5 s”).]
Sabendo que a massa total do carrinho é 50 kg e desprezando a ação das forças dissipativas sobre ele, a velocidade do carrinho ao final do segundo impulso é
(A) 1,4 m/s.
(B) 1,1 m/s.
(C) 1,5 m/s.
(D) 1,2 m/s.
(E) 1,3 m/s.
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Casa 2019, Prova de Conhecimentos Gerais — FCMSCSP/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências Médicas da Santa Casa de São Paulo (FCMSCSP) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a velocidade do carrinho depois dos dois empurrões, sabendo que ele já estava a 1 m/s.
Passo 1 — o impulso é a área do gráfico F × t. Cada empurrão é um triângulo de base 0,5 s e altura 10 N:
Os dois triângulos são iguais, então o impulso total é:
Passo 2 — teorema do impulso. Sem forças dissipativas, a força da pessoa é a resultante horizontal, e seu impulso é a variação da quantidade de movimento:
⚠️ As armadilhas: calcular a área de cada empurrão como um retângulo (10 × 0,5 = 5 N·s), esquecendo de dividir por 2: o impulso total ficaria 10 N·s, o ganho de velocidade 0,2 m/s e a resposta 1,2 m/s (alternativa D). Ou esquecer que o carrinho já tinha 1 m/s e responder só o acréscimo, 0,1 m/s.
A ideia em uma frase: a área sob o gráfico força × tempo é o impulso, e o impulso é a variação de mv.
Resposta: alternativa B (1,1 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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