UECE 2014.1 — questão 38 de Física
Enunciado em texto
Duas únicas forças, uma de 3 N e outra de 4 N, atuam sobre uma massa puntiforme. Sobre o módulo da aceleração dessa massa, é correto afirmar-se que
A) é o menor possível se os dois vetores força forem perpendiculares entre si.
B) é o maior possível se os dois vetores força tiverem mesma direção e mesmo sentido.
C) é o maior possível se os dois vetores força tiverem mesma direção e sentidos contrários.
D) é o menor possível se os dois vetores força tiverem mesma direção e mesmo sentido.
(Enunciado: Vestibular UECE 2014.1, 1ª fase — CEV/UECE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Ceará (UECE) e à sua Comissão Executiva do Vestibular (CEV/UECE).
Resolução comentada
O que a questão pede: em que arranjo das duas forças a aceleração é a maior ou a menor possível.
Passo 1 — aceleração segue a resultante. Pela segunda lei de Newton, . Como a massa é fixa, aceleração máxima é resultante máxima, e aceleração mínima é resultante mínima.
Passo 2 — os três arranjos típicos:
• mesma direção e mesmo sentido: as forças se somam, 3 + 4 = 7 N (o maior valor possível);
• perpendiculares: Pitágoras, = 5 N (um valor intermediário);
• mesma direção e sentidos contrários: as forças se descontam, 4 − 3 = 1 N (o menor valor possível).
Para qualquer outro ângulo, a resultante fica entre 1 N e 7 N.
Passo 3 — conferir. A aceleração é máxima com as forças alinhadas e no mesmo sentido: alternativa B.
Por que não as outras: (A) o arranjo perpendicular dá 5 N, que não é o mínimo. (C) sentidos contrários dão o mínimo, não o máximo. (D) mesmo sentido dá o máximo, não o mínimo.
⚠️ A armadilha: a (A), achando que o ângulo reto é algum caso extremo. Ele só é o caso da conta “bonita” (o triângulo 3-4-5); os extremos estão nos ângulos de 0° e de 180°.
A ideia em uma frase: duas forças se somam ao máximo quando apontam juntas e se descontam ao máximo quando apontam em sentidos opostos; a aceleração acompanha a resultante.
Resposta: alternativa B (máxima com mesma direção e mesmo sentido).
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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