São Camilo 2019 — questão 42 de Física
Enunciado em texto
A figura mostra um paraquedista descendo verticalmente, com o paraquedas aberto e sujeito às forças peso () e resistência do ar ().
[Figura: um paraquedista com o paraquedas aberto; a força aponta verticalmente para cima e o peso , verticalmente para baixo.]
(https://pt.dreamstime.com. Adaptado.)
O gráfico representa a velocidade escalar desse paraquedista em função do tempo, desde o instante do salto até o momento em que ele toca o solo.
[Gráfico: velocidade v em função do tempo (s), com marcas de 10 em 10 s até 70 s; t = 0 é o “Salto” e t = 70 s é o “Solo”. De 0 a cerca de 22 s, a velocidade cresce a partir de zero numa curva que vai ficando menos inclinada; de 22 s a cerca de 42 s, fica constante (patamar alto). Em 42 s, uma seta indica “Abertura do paraquedas”: a velocidade cai rapidamente até cerca de 48 s, quando fica constante num valor bem menor, até 70 s.]
(http://objetoseducacionais2.mec.gov.br. Adaptado.)
Durante o salto, nos instantes t = 8 s, t = 45 s e t = 60 s, respectivamente,
(A) F < P, F = P e F = P.
(B) F < P, F > P e F = P.
(C) F > P, F < P e F = P.
(D) F < P, F = P e F > P.
(E) F > P, F > P e F > P.
(Enunciado e figura: Vestibular São Camilo 2019, Medicina, Prova II — São Camilo/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário São Camilo e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: comparar a resistência do ar F com o peso P em três momentos, lendo no gráfico se a velocidade está aumentando, diminuindo ou constante.
Passo 1 — a regra. Pela segunda lei de Newton, a força resultante tem o sentido da aceleração. Com P para baixo e F para cima:
• se a velocidade (para baixo) aumenta, a resultante é para baixo: F < P;
• se a velocidade diminui, a resultante é para cima: F > P;
• se a velocidade é constante, a resultante é zero: F = P.
Passo 2 — t = 8 s. O paraquedista ainda está ganhando velocidade (a curva sobe até 22 s): F < P.
Passo 3 — t = 45 s. O paraquedas abriu em 42 s e a velocidade está despencando (o trecho que cai vai até cerca de 48 s): ele está freando, então F > P.
Passo 4 — t = 60 s. A velocidade voltou a ser constante, num valor menor (velocidade limite com o paraquedas aberto): F = P.
Por que não as outras: (A) e (D) dizem F = P em 45 s, mas nesse instante a velocidade está mudando. (C) e (E) dizem F > P em 8 s, quando ele está acelerando para baixo. (D) ainda põe F > P em 60 s, com velocidade constante.
⚠️ A armadilha: achar que, com velocidade alta, a força para baixo tem de ser maior (“está descendo, então P > F”). O que a força resultante decide é a variação da velocidade, não o sentido do movimento: em 45 s ele ainda desce, mas freando, e por isso F > P.
A ideia em uma frase: a resultante aponta para onde a velocidade está mudando: acelerando, P vence; freando, F vence; velocidade constante, empate.
Resposta: alternativa B (F < P, F > P e F = P).
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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