Santa Marcelina 2016 — questão 56 de Física

Gabarito AHidrostática — pressão exercida por uma bota na superfície da LuaProcesso Seletivo Medicina · 1º semestre · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 56 de Física do Santa Marcelina 2016

Enunciado em texto

“Este é um pequeno passo para um homem, um gigantesco salto para a humanidade”. Esta frase é tão famosa quanto a imagem da primeira pegada que Neil Armstrong deixou na Lua.

[Foto: pegada de bota no solo lunar, com as ranhuras do solado bem marcadas na poeira.]

(http://cdcc.usp.br)

Admitindo que a área do solado da bota do traje espacial utilizado por Neil Armstrong era de 400 cm², que o astronauta com seu traje e mochila tinham massa de 150 kg e sabendo que a aceleração da gravidade na Lua é de 1,6 m/s², a pressão exercida sobre a superfície da Lua no primeiro passo dado pelo homem, medida em N/m², foi

(A) 6 000.

(B) 10 000.

(C) 12 000.

(D) 8 000.

(E) 4 000.

(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2016 (1º semestre) — FASM/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a pressão da bota no solo lunar, com o peso todo apoiado num pé.

Passo 1 — o peso na Lua.

P=m gLua=150×1,6=240 NP = m\,g_{\text{Lua}} = 150 \times 1{,}6 = 240\ \text{N}

Passo 2 — a área em metros quadrados. 1 cm² = 10−410^{-4} m²:

A=400 cm2=0,04 m2A = 400\ \text{cm}^2 = 0{,}04\ \text{m}^2

Passo 3 — a pressão. No primeiro passo, o peso se apoia numa única bota:

p=PA=2400,04=6 000 N/m2p = \frac{P}{A} = \frac{240}{0{,}04} = 6\,000\ \text{N/m}^2

⚠️ A armadilha: usar a gravidade da Terra (10 m/s²): sai 1 500/0,04 = 37 500 N/m², que não está nas alternativas. Outra é converter cm² para m² dividindo por 100 em vez de 10 000. A pergunta é sobre a Lua, onde o mesmo astronauta pesa muito menos.

A ideia em uma frase: pressão é força (o peso, com a gravidade do lugar) dividida pela área de apoio, em m².

Resposta: alternativa A (6 000 N/m²).

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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