UEM 2016 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 17 de Física
Enunciado em texto
Na obra infantil Viagem ao céu, publicada em 1932 pelo escritor brasileiro Monteiro Lobato (1882-1948), Pedrinho, Narizinho e Emília se encantam com as explicações astronômicas de Dona Benta e planejam uma aventura pelo espaço, utilizando-se do maravilhoso pó de pirlimpimpim, substância mágica que, ao ser aspirado, permite que sejam feitas viagens para qualquer lugar que se imagine. Em uma das passagens desse livro, pode-se ler o seguinte comentário feito pelo personagem Pedrinho:
“[...] Vovó diz que a força de atração dos astros puxa todos os corpos para o centro deles. Quando a gente joga para o ar uma laranja, a laranja sobe até certa altura e depois volta. Que é que a faz voltar? Justamente a força de atração que puxa todos os corpos para o centro deles. Enquanto a força que jogou a laranja é maior que a força de atração que puxa a laranja, a laranja sobe; quando a força de atração se torna maior, a laranja cai.” (LOBATO, M. Viagem ao céu. São Paulo: Círculo do Livro, s/d, p. 64).
Após ler o raciocínio de Dona Benta a respeito de uma laranja lançada verticalmente a partir da superfície da terra, assinale o que for correto tomando por base a Mecânica Newtoniana.
(01) Enquanto a força que jogou a laranja é maior do que a força de atração que puxa a laranja, a laranja sobe.
(02) Quando a laranja atinge o ponto mais alto de sua trajetória, a força que a lançou se iguala à força de atração.
(04) Quando a força de atração se torna maior do que a força que jogou a laranja, a laranja cai.
(08) Durante a subida, a força resultante sobre a laranja tem sentido contrário ao sentido da velocidade.
(16) A força que lança a laranja para cima deixa de atuar sobre ela a partir do momento em que o contato entre a laranja e a mão do lançador deixa de existir.
(Enunciado: Vestibular UEM 2016 (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: corrigir, com as leis de Newton, a ideia (aristotélica) de que uma “força do lançamento” acompanha a laranja na subida.
Passo 1 — as forças depois do lançamento. A mão só empurra a laranja enquanto há contato. Depois que ela sai da mão, desprezando o ar, a única força é o peso, para baixo, o tempo todo. A laranja sobe por inércia (tem velocidade para cima), e o peso vai freando-a até parar e depois a acelera para baixo.
(01) Falsa. Durante o voo não existe “força que jogou”. A laranja sobe porque tem velocidade para cima, mesmo com a resultante apontando para baixo.
(02) Falsa. No ponto mais alto atua só o peso; a velocidade é zero, mas a resultante não.
(04) Falsa. Não há disputa entre duas forças: o peso é a única força desde que a laranja deixa a mão, e ela começa a cair quando a velocidade para cima acaba.
(08) Verdadeira. Na subida a velocidade é para cima e a resultante (o peso) é para baixo: por isso o movimento é retardado.
(16) Verdadeira. Força de contato só existe enquanto há contato.
⚠️ A armadilha: a ideia de Pedrinho, de que o corpo só se move no sentido da força maior, é a física de Aristóteles. Newton mostrou que a força muda a velocidade; o movimento continua por inércia, mesmo com a força apontando no sentido oposto.
A ideia em uma frase: depois que sai da mão, a laranja só sente o peso: sobe por inércia, freando, e desce acelerando.
Resposta: soma 24 (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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