UECE 2023.1 — questão 42 de Física
Enunciado em texto
Blocos de construção são utilizados frequentemente em sessões de terapia ocupacional, de modo a desenvolver competências físicas e cognitivas em crianças. Esse tipo de brinquedo pode apresentar peças simples, coloridas ou de diferentes formas geométricas. Um terapeuta ocupacional, com o intuito de estimular a coordenação motora de uma criança, propõe como atividade a construção de uma torre com blocos cúbicos de peso P idênticos e de aresta A. A construção da torre deve ser realizada empilhando os blocos cúbicos que estão originalmente espalhados no chão de forma individual uns sobre os outros. O trabalho total realizado pela criança e necessário para a construção de uma torre formada por cinco blocos é expresso por
A) PA.
B) 15PA.
C) 10PA.
D) Nulo.
(Enunciado: Vestibular UECE 2023.1, 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: o trabalho mínimo que a criança faz para empilhar cinco cubos que estavam soltos no chão.
Passo 1 — trabalho vira energia potencial. Levantando cada bloco devagar (sem dar velocidade a ele), o trabalho da criança é igual ao ganho de energia potencial gravitacional: peso × quanto o bloco subiu. Basta ver a subida de cada um.
Passo 2 — a subida de cada bloco. Todos começam no chão. Na torre:
• o 1º bloco fica no chão: sobe 0;
• o 2º fica em cima do 1º: sobe A;
• o 3º sobe 2A; o 4º sobe 3A; o 5º sobe 4A.
Passo 3 — somar:
Conferindo pelo centro de massa: no chão, o centro de massa dos cinco blocos está a A/2 de altura; na torre de altura 5A, está a 5A/2. O peso total 5P subiu 2A: .
⚠️ A armadilha: contar a subida de 1 a 5 (como se o primeiro bloco também subisse uma aresta): , a alternativa B. A base da torre não sai do chão.
A ideia em uma frase: empilhar é levantar peso: o trabalho é a soma de P vezes a subida de cada bloco, 0 + A + 2A + 3A + 4A.
Resposta: alternativa C (10PA).
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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