UEL 2024 — questão 33 de Física
Enunciado em texto
Leia a tirinha a seguir.
[Tirinha em três quadros, assinada por Jim Davis: um gato gordo e listrado. 1º quadro: sentado, de olhos semicerrados, ele pensa “EU VOU FAZER PARTE DE UM GRUPO DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA”. 2º quadro: deitado de bruços, com a cauda erguida, pensa “PREPARAR... APONTAR...”. 3º quadro: esparramado e dormindo, pensa “CONSERVAR”.]
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Com base nos conhecimentos sobre Mecânica Clássica e Leis de Conservação, assinale a alternativa correta.
a) Em Mecânica Clássica, existem três grandezas fundamentais que são conservadas: o impulso linear, a energia mecânica e a massa.
b) O momento linear total do sistema formado por dois corpos de massa M é conservado se a força total interna que age sobre eles é nula.
c) Em um sistema conservativo, quando um carro sobe uma ladeira pode-se usar a força de atrito para aumentar a energia cinética do sistema.
d) A lei da conservação da quantidade de movimento acontece quando o somatório das forças externas é igual a zero.
e) A variação da energia potencial é igual ao trabalho realizado por qualquer força na direção do movimento.
(Enunciado e figura: Vestibular UEL 2024, 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: a única frase correta sobre leis de conservação. (A tirinha brinca com o duplo sentido: o gato “conserva energia” dormindo.)
Passo 1 — quando a quantidade de movimento se conserva. Pela 2ª lei de Newton aplicada a um sistema, a força resultante externa é a taxa de variação da quantidade de movimento total:
Se a soma das forças externas é zero, não muda. É exatamente o que diz a alternativa D.
Por que não as outras:
• (A) Impulso não é grandeza que se conserva: é FΔt, justamente a variação da quantidade de movimento. A energia mecânica só se conserva sem forças dissipativas. E a lista de grandezas conservadas não se resume a três (há também a quantidade de movimento angular, por exemplo).
• (B) A soma das forças internas é sempre nula (ação e reação), em qualquer sistema. A condição para conservar o momento é sobre as forças externas.
• (C) O atrito é dissipativo: transforma energia cinética em térmica. Ele não “aumenta a energia cinética do sistema”, e num sistema conservativo, por definição, não há atrito dissipando energia.
• (E) A variação da energia potencial está ligada ao trabalho de uma força conservativa específica (peso, força elástica), com sinal trocado: . Não vale para “qualquer força”.
⚠️ A armadilha: a (B). Ela parece certa porque fala de “força total nula”, mas troca externa por interna. As forças internas sempre se cancelam aos pares; quem pode mudar o momento do sistema é só o que vem de fora.
A ideia em uma frase: a quantidade de movimento de um sistema só muda por força externa — sem ela, o momento total se conserva.
Resposta: alternativa D.
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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