UEM 2017 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 12 de Física

Enunciado em texto
Embora não tenha sido estabelecida de forma concisa por meio de uma notação matemática, aquilo que podemos chamar de “Lei Fundamental da Dinâmica Aristotélica” tem regras de proporcionalidade claras, como se pode ler no seguinte fragmento de uma das obras de Aristóteles: “Se, então o motor A moveu [o corpo] B [de peso P] em uma distância Γ no tempo Δ, então no mesmo tempo a mesma potência (dynamis) A moverá ½ B em duas vezes a distância Γ, e em ½ Δ moverá ½ B [de peso P/2] em toda distância Γ: pois assim a regra da proporção será observada. Novamente se uma dada potência (dynamis) move um dado corpo a uma certa distância em um certo tempo, e metade desta distância em metade do tempo, [então] meia potência moverá a metade de tal corpo na mesma distância e no mesmo tempo.” (ARISTÓTELES. Física, VII, 5, 249ᵇ 30 – 250ᵃ 10. In: ÉVORA, F. R. R. Natureza e Movimento: um estudo da física e da cosmologia aristotélicas. Cadernos de História e Filosofia da Ciência, série 3, v. 15, n. 1, p. 157, jan.-jun. 2005). Considerando que se possa entender as palavras potência e peso utilizadas por Aristóteles como equivalentes, respectivamente, aos conceitos de força e de massa da Mecânica Newtoniana, assinale o que for correto.
(01) A força exercida pelo motor A sobre o corpo B é inversamente proporcional à distância Γ percorrida por ele.
(02) A força exercida pelo motor A sobre o corpo B é diretamente proporcional ao tempo Δ de duração da ação da força.
(04) Se uma dada força move um dado corpo de massa m a uma certa distância em um certo tempo, então meia força moverá a metade de tal corpo (de massa ) na metade da distância e no dobro do tempo.
(08) O fragmento da obra citada pode ser interpretado por meio da equação , em que é uma constante de proporcionalidade, e é a potência do motor A.
(16) Em contraste com a Mecânica Newtoniana, em que comumente ocorre uma proporcionalidade entre força e aceleração, o fragmento da obra citada indica uma proporcionalidade entre força e velocidade.
(Enunciado: Vestibular UEM 2017 (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: traduzir as proporções do texto de Aristóteles numa equação e compará-la com a de Newton.
Passo 1 — ler as proporções. Com a mesma potência: metade do peso percorre o dobro da distância no mesmo tempo, ou a mesma distância na metade do tempo. Isto é, a “rapidez” é inversamente proporcional ao peso. E meia potência move meio peso com a mesma rapidez. Juntando:
Em termos newtonianos: força proporcional a massa vezes velocidade.
(01) Falsa. Pela equação, com e fixos, a força é diretamente proporcional a : mais força, mais distância no mesmo tempo.
(02) Falsa. Com e fixos, a força é inversamente proporcional a : mais força, menos tempo para a mesma distância.
(04) Falsa. Com e , a razão fica igual à original. Metade da distância no dobro do tempo dá : não confere. O próprio texto diz “na mesma distância e no mesmo tempo”.
(08) Verdadeira. É a equação obtida no passo 1, que reproduz todas as proporções do fragmento.
(16) Verdadeira. é uma velocidade: para Aristóteles, força constante produz velocidade constante. Para Newton, força constante produz aceleração constante ().
⚠️ A armadilha: a (04). Ela parece “equilibrada” (metade da distância, dobro do tempo), mas altera a velocidade para um quarto, enquanto a regra de Aristóteles exige a mesma velocidade.
A ideia em uma frase: Aristóteles: força ∝ peso × velocidade; Newton: força = massa × aceleração.
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.