Santa Casa 2021 — questão 62 de Física
Enunciado em texto
A figura mostra um pêndulo simples que oscila entre os pontos R e S. O ponto P é o mais baixo da trajetória da massa do pêndulo.
[Figura: um fio preso a um suporte horizontal; a massa oscila num arco (tracejado) entre R, à esquerda, e S, à direita, cada um formando o ângulo com a vertical (tracejada) que passa pelo ponto de suspensão. P é o ponto mais baixo do arco, nessa vertical.]
A intensidade da força resultante que age sobre a massa é
(A) nula apenas no ponto P.
(B) diferente de zero em todos os pontos da trajetória.
(C) nula apenas nos pontos R e S.
(D) nula nos pontos P, R e S.
(E) diferente de zero apenas no ponto P.
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Casa 2021, 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: se existe algum ponto da oscilação em que a resultante (peso + tração) é zero.
Passo 1 — no ponto mais baixo, P. Ali a massa passa com a maior velocidade e está fazendo uma curva (um arco de circunferência). Toda curva exige resultante centrípeta, apontando para o centro (para cima):
Então a tração é maior que o peso, e a resultante não é nula em P.
Passo 2 — nos extremos, R e S. A velocidade é zero por um instante, e por isso não há componente centrípeta. Mas o peso tem uma componente tangente ao arco, que não é equilibrada por nada e puxa a massa de volta para P:
É essa força que faz a massa voltar: se a resultante fosse zero em R, ela ficaria parada lá.
Passo 3 — nos pontos intermediários, existe a componente tangente do peso e a resultante centrípeta ao mesmo tempo. Também não é zero.
Por que não as outras: (A) e (D) supõem equilíbrio em P, mas lá há resultante centrípeta. (C) e (D) confundem “velocidade zero” com “força zero” nos extremos. (E) diz que só em P a resultante existe, ignorando R, S e o resto do arco.
⚠️ A armadilha: a alternativa A, de quem pensa “em P a tração equilibra o peso”. Isso só valeria com o pêndulo parado em P. Oscilando, a massa está fazendo curva ali, e curva exige resultante.
A ideia em uma frase: velocidade zero não é força zero, e passar pelo ponto mais baixo não é equilíbrio: o pêndulo que oscila nunca tem resultante nula.
Resposta: alternativa B.
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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