UEA 2024 — questão 64 de Física

Enunciado em texto
Um motorista distraído está descendo uma pista de declive acentuado com seu carro quando percebe que logo à frente há uma lombada. Assustado, o motorista inicia o processo de frenagem, de forma que o carro começa a derrapar. Derrapando, o carro diminui sua velocidade até parar pouco antes da lombada.
[Figura: três quadros de uma rampa descendo da esquerda para a direita, com uma lombada no pé. No primeiro, o carro desce rápido (traços de movimento atrás dele); no segundo, mais abaixo, derrapa (marcas de fumaça nos pneus); no terceiro, está parado logo antes da lombada.]
Suponha que, nesse processo, estavam envolvidas apenas a energia cinética do carro (E), a energia potencial gravitacional do carro (E), a energia térmica dos pneus (E) e a energia térmica do asfalto da pista (E). Considerando a variação dessas grandezas, representada por , desde o início da frenagem até a parada do carro, tem-se que:
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(Enunciado e figura: Vestibular UEA 2024, Prova de Conhecimentos Gerais — UEA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Amazonas (UEA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a relação correta entre as variações das quatro energias durante a frenagem.
Passo 1 — a conservação da energia. O enunciado diz que só essas quatro formas de energia estão envolvidas. A energia total não se cria nem se perde, só muda de forma. Então a soma das variações é zero:
Passo 2 — o que acontece com cada uma. O carro para: . Ele desce a rampa: . O atrito da derrapagem aquece pneus e asfalto: e . Toda a energia mecânica perdida virou energia térmica.
Por que não as outras: (A) o carro perdeu toda a velocidade, então a energia cinética caiu; (B) pneus e asfalto esquentaram, logo a soma das térmicas é positiva; (D) seria conservação da energia mecânica, que não vale com atrito; (E) o carro desceu, então a potencial caiu.
⚠️ A armadilha: a (D), aplicar a conservação da energia mecânica por hábito. Com atrito ela falha: parte da energia vira calor, e é a energia total (mecânica + térmica) que se conserva.
A ideia em uma frase: com atrito a energia mecânica diminui, mas a energia total se conserva: o que o carro perdeu em cinética e potencial apareceu como calor em pneus e asfalto.
Resposta: alternativa C (a soma das quatro variações é zero).
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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