UEL 2020 — questão 50 de Física
Enunciado em texto
No Museu de Ciência e Tecnologia da UEL, existem experimentos que possibilitam ao público visitante entender a Física de maneira divertida. Um deles é a base giratória usada para explicar situações nas quais as grandezas físicas se relacionam no movimento circular.
[Foto: um visitante, de costas, sentado numa cadeira sobre uma base giratória, segurando um halter em cada mão, com os braços abertos para os lados.]
Sobre movimento circular em mecânica, considere as afirmativas a seguir.
I. No movimento circular, a resultante das forças que agem sobre o visitante é orientada para a direção tangencial.
II. No movimento circular e uniforme, a aceleração linear média será maior quando o intervalo de tempo para percorrer o ângulo descrito for menor.
III. No movimento circular retardado, a força tangencial deverá ter sentido contrário ao da velocidade vetorial.
IV. No movimento circular e uniforme, a aceleração centrípeta terá um valor maior quando o raio da trajetória for menor.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e II são corretas.
b) Somente as afirmativas I e IV são corretas.
c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.
d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.
e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.
(Enunciado e figura: Vestibular UEL 2020, 1ª fase — COPS/UEL.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Londrina (UEL) e à sua Coordenadoria de Processos Seletivos (COPS/UEL).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar quatro afirmações sobre força e aceleração no movimento circular.
Afirmativa I — falsa. Para a trajetória ser curva, a resultante precisa ter uma componente apontando para o centro (a resultante centrípeta). No movimento circular uniforme ela é toda centrípeta; no variado, tem componente centrípeta e tangencial. Nunca é só tangencial: se fosse, o visitante andaria em linha reta.
Afirmativa II — falsa. No movimento circular, “aceleração linear” é a aceleração escalar, ou tangencial — a que muda o valor da velocidade (a correspondente “linear” da aceleração angular: ). No movimento uniforme o valor da velocidade não muda, então essa aceleração é zero, seja qual for o intervalo de tempo.
Afirmativa III — verdadeira. O movimento é retardado quando o valor da velocidade diminui. Quem muda o valor da velocidade é a componente tangencial da força; para frear, ela tem de apontar contra a velocidade.
Afirmativa IV — verdadeira (para a mesma velocidade linear). A aceleração centrípeta é
Com o mesmo v, quanto menor o raio, maior a aceleração centrípeta: curva fechada “puxa” mais que curva aberta.
Conclusão: só III e IV são corretas.
⚠️ A armadilha: ler a II pensando na aceleração vetorial média (), que de fato não é nula no MCU. Mas “aceleração linear” é a grandeza escalar, a que mede a mudança do valor da velocidade — e no movimento uniforme ela é zero. Quem considera a II correta marca a (E).
Para lembrar da IV: ela pressupõe a mesma velocidade v. Se fosse a mesma velocidade angular ω, a fórmula a usar seria , e aí raio menor daria aceleração menor. A banca pensou no caso mais comum, v fixo.
A ideia em uma frase: no movimento circular, a componente centrípeta da resultante curva a trajetória e a tangencial muda o valor da velocidade; no MCU só existe a centrípeta, a_c = v²/R.
Resposta: alternativa C (somente III e IV).
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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