Santa Marcelina 2020 — questão 52 de Física

Gabarito ADinâmica — segunda lei de Newton para um conjunto de carrinhosProcesso Seletivo Medicina · 1º semestre · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 52 de Física do Santa Marcelina 2020

Enunciado em texto

Em um hospital, as roupas sujas são colocadas em carrinhos de transporte que ficam sobre uma balança. Quando um carrinho atinge a sua capacidade de carga, medida pela balança, ele é conduzido, sem atritos, por um corredor reto e horizontal, até a lavanderia.

Devido à prática, o funcionário que conduz os carrinhos os leva de dois em dois, colocando um à frente do outro e aplicando uma força constante de intensidade 100,0 N no carrinho de trás, obtendo para o conjunto uma aceleração de 0,1 m/s20{,}1\ \text{m/s}^2.

[Figura: dois carrinhos de lavanderia encostados, lado a lado, sobre um piso horizontal; uma força F⃗\vec{F}, horizontal, empurra o carrinho da direita em direção ao da esquerda.]

Em certa ocasião, um dos dois carrinhos foi transportado com a metade de sua capacidade de carga. Admitindo que o funcionário tenha aplicado a mesma força constante e que cada carrinho, quando vazio, tem massa igual a 100,0 kg, a aceleração impressa ao conjunto foi de

(A) 0,125 m/s20{,}125\ \text{m/s}^2.

(B) 0,110 m/s20{,}110\ \text{m/s}^2.

(C) 0,175 m/s20{,}175\ \text{m/s}^2.

(D) 0,250 m/s20{,}250\ \text{m/s}^2.

(E) 0,200 m/s20{,}200\ \text{m/s}^2.

(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2020 (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 nova aceleração quando um dos carrinhos vai só com metade da carga.

Passo 1 — massa de dois carrinhos cheios. Pela segunda lei de Newton:

M=Fa=1000,1=1000 kgM = \frac{F}{a} = \frac{100}{0{,}1} = 1000\ \text{kg}

Cada carrinho cheio tem 500 kg: 100 kg do carrinho e 400 kg de carga (a capacidade).

Passo 2 — a nova massa. Um carrinho cheio (500 kg) e outro com metade da carga (100 + 200 = 300 kg):

M′=500+300=800 kgM' = 500 + 300 = 800\ \text{kg}

Passo 3 — a nova aceleração.

a=100800=0,125 m/s2a = \frac{100}{800} = 0{,}125\ \text{m/s}^2

⚠️ A armadilha: tomar “metade da capacidade” como metade da massa total do carrinho (250 kg), o que dá 100/750 ≈ 0,133 m/s², sem alternativa. A capacidade é só a carga; os 100 kg do carrinho vazio vão inteiros.

A ideia em uma frase: a força é a mesma; a aceleração cresce na mesma proporção em que a massa total diminui.

Resposta: alternativa A (0,125 m/s20{,}125\ \text{m/s}^2).

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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