UEM 2012 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 4 de Física

Gabarito 30Dinâmica — impulso, quantidade de movimento e aceleração de um bloco empurrado por força constanteVestibular de Inverno · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 4 de Física do UEM 2012 (Inverno, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Um bloco de massa 2,0 kg desloca-se sobre uma superfície horizontal plana com velocidade constante de 3,0 m/s. Uma força de 5,0 N começa a atuar sobre ele, na mesma direção e sentido da velocidade do bloco. Desprezando os atritos, assinale o que for correto.

(01) A quantidade de movimento do bloco antes da ação da força é de 10 kg.m/s.

(02) O impulso da força no intervalo de tempo entre o início da ação até 5 s é igual a 25 N.s.

(04) A quantidade de movimento do bloco 5 s após a força começar a atuar sobre o mesmo é de 31 kg.m/s.

(08) A aceleração que a força aplica sobre o bloco é de 2,5 m/s².

(16) A energia cinética antes da ação da força é de 9 J.

(Enunciado: Vestibular UEM 2012 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: aplicar o teorema do impulso a um bloco de 2,0 kg, a 3,0 m/s, que passa a ser empurrado por 5,0 N.

(01) Falsa.

Q0=m v0=2,0×3,0=6,0 kg⋅m/sQ_0 = m\,v_0 = 2{,}0 \times 3{,}0 = 6{,}0\ \text{kg} \cdot \text{m/s}

(02) Verdadeira. Força constante:

I=F Δt=5,0×5=25 N⋅sI = F\,\Delta t = 5{,}0 \times 5 = 25\ \text{N} \cdot \text{s}

(04) Verdadeira. Teorema do impulso, com a força no sentido do movimento:

Q=Q0+I=6+25=31 kg⋅m/sQ = Q_0 + I = 6 + 25 = 31\ \text{kg} \cdot \text{m/s}

(08) Verdadeira. Sem atrito, a força é a resultante:

a=Fm=5,02,0=2,5 m/s2a = \frac{F}{m} = \frac{5{,}0}{2{,}0} = 2{,}5\ \text{m/s}^2

(16) Verdadeira.

Ec=2,0×3,022=9 JE_c = \frac{2{,}0 \times 3{,}0^2}{2} = 9\ \text{J}

⚠️ A armadilha: na (01), somar massa e velocidade, ou chutar um valor redondo. Quantidade de movimento é produto: 2×3=62 \times 3 = 6.

A ideia em uma frase: o impulso da força resultante é a variação da quantidade de movimento: Q = Q₀ + F·Δt.

Resposta: soma 30 (02 + 04 + 08 + 16).

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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