Santa Marcelina 2026 — questão 53 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a velocidade do ônibus, conhecendo sua energia cinética e sua quantidade de movimento.

Passo 1 — ligar as duas grandezas. Como Q = m·v, podemos reescrever a energia cinética:

$$E_c = \frac{m\,v^2}{2} = \frac{(m\,v)\,v}{2} = \frac{Q\,v}{2}$$

Passo 2 — isolar v.

$$v = \frac{2\,E_c}{Q} = \frac{2 \cdot 5{,}0 \times 10^6}{4{,}0 \times 10^5}$$

$$v = 25\ \text{m/s}$$

Conferindo: a massa seria m = Q/v = 4,0·10⁵/25 = 16 000 kg (16 t, razoável para um ônibus), e ½·16 000·25² = 5,0·10⁶ J. Confere.

⚠️ A armadilha: esquecer o fator 2 e fazer E/Q = 12,5 m/s, perto da alternativa E.

A ideia em uma frase: energia cinética e quantidade de movimento se ligam por E = Q·v/2.

Resposta: alternativa D (25 m/s).