UEM 2013 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 15 de Física

Gabarito 23Dinâmica — força constante oposta ao movimento: quantidade de movimento, impulso e gráfico v × tVestibular de Verão · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 15 de Física do UEM 2013 (Verão, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Um bloco está deslizando sobre uma superfície plana, horizontal e sem atrito, com velocidade de 5,0 m/s. Considerando que a massa do bloco é de 2,0 kg e que, no instante t = 0 s, passa a agir sobre o bloco uma força externa constante, de módulo 10,0 N, na mesma direção e com sentido oposto ao da velocidade do bloco, assinale o que for correto.

(01) O momento linear (quantidade de movimento) antes da ação da força externa era de 10 kg.m/s.

(02) O módulo do impulso da força externa sobre o bloco, no intervalo de tempo de 0 s a 4 s, é de 40 kg.m/s.

(04) A velocidade do bloco no instante t = 1,0 s é nula.

(08) As direções dos vetores velocidade do bloco nos instantes t = 0,5 s e t = 2,5 s são diferentes.

(16) O gráfico da velocidade em função do tempo, para t > 0 s, apresenta um comportamento linear.

(Enunciado: Vestibular UEM 2013 (Verão), 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: analisar o bloco freado (e depois empurrado de volta) por uma força constante.

Passo 1 — aceleração. Tomando positivo o sentido inicial do movimento:

a=−10,02,0=−5,0 m/s2a = \frac{-10{,}0}{2{,}0} = -5{,}0\ \text{m/s}^2

v=5,0−5,0 tv = 5{,}0 - 5{,}0\,t

(01) Verdadeira.

p=m v=2,0×5,0p = m\,v = 2{,}0 \times 5{,}0

p=10 kg⋅m/sp = 10\ \text{kg}\cdot\text{m/s}

(02) Verdadeira. Força constante:

I=F Δt=10,0×4I = F\,\Delta t = 10{,}0 \times 4

I=40 N⋅sI = 40\ \text{N}\cdot\text{s}

(e N·s = kg·m/s).

(04) Verdadeira. v(1,0)=5,0−5,0=0v(1{,}0) = 5{,}0 - 5{,}0 = 0.

(08) Falsa. v(0,5)=+2,5v(0{,}5) = +2{,}5 m/s e v(2,5)=−7,5v(2{,}5) = -7{,}5 m/s: os vetores têm a mesma direção (a da reta do movimento) e sentidos opostos. O que mudou foi o sentido, não a direção.

(16) Verdadeira. v(t)=5,0−5,0 tv(t) = 5{,}0 - 5{,}0\,t é do primeiro grau: o gráfico é uma reta (decrescente, cortando o eixo em t=1t = 1 s).

⚠️ A armadilha: na (08), usar “direção” no sentido do dia a dia. Na Física, direção é a reta; para que lado nela é o sentido. A UEM cobra essa distinção.

A ideia em uma frase: força constante dá aceleração constante e v(t) linear; o impulso é F·Δt; e inverter o movimento muda o sentido, não a direção.

Resposta: soma 23 (01 + 02 + 04 + 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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