UEM 2017 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 14 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: analisar a parada do meteorito sob uma força resistiva constante $F$ (tomada como a força que o freia).

(01) Verdadeira. Pelo teorema da energia cinética, o trabalho da força resistiva retira toda a energia cinética ao longo de $d$:

$$F\,d = \tfrac{1}{2} m v^2$$

$$v = \sqrt{\frac{2Fd}{m}}$$

(02) Verdadeira. A desaceleração é constante, $a = F/m$. No MUV que termina em repouso, a distância é a mesma de um movimento que partisse do repouso com essa aceleração:

$$d = \tfrac{1}{2}\,\frac{F}{m}\,\Delta t^2$$

$$\Delta t = \sqrt{\frac{2md}{F}}$$

(04) Falsa. Boa parte vira calor, mas não toda: há energia gasta em deformar e fragmentar o solo e o meteorito, em lançar material para os lados, em som (ondas de choque) etc.

(08) Falsa. O meteorito para e fica cravado no solo: há grande perda de energia cinética. É uma colisão inelástica (na verdade, perfeitamente inelástica). Na elástica a energia cinética se conserva.

(16) Falsa. Pela terceira lei de Newton, as forças de ação e reação têm sempre o mesmo módulo, qualquer que seja a deformação de cada corpo. Quem se deforma mais é o que tem menor rigidez, não o que recebe força maior.

⚠️ A armadilha: a (16). A deformação maior do solo engana; ação e reação são sempre iguais em módulo, só os efeitos diferem.

A ideia em uma frase: força constante ao longo de d: trabalho Fd = energia cinética perdida; e ação e reação têm sempre o mesmo módulo.

Resposta: soma 03 (01 + 02).