UEM 2017 (Verão) — questão 28 de Física

Enunciado em texto
Considere uma partícula O, em repouso, na origem de um plano cartesiano, e suponha que, sobre ela, passam a atuar, simultaneamente, forças , e , em que tem módulo igual a 1 N, direção vertical e sentido para baixo, e tem módulo igual a 1 N, direção horizontal e sentido para a esquerda. Assinale o que for correto.
(01) Se houver equilíbrio estático, então .
(02) É possível determinar com um ângulo positivo diferente de com o eixo das abscissas, de forma que o sistema tenha equilíbrio estático.
(04) Se , então a partícula se moverá para o terceiro quadrante.
(08) Se , então a partícula fará um movimento retilíneo uniforme na direção de .
(16) Seja , então, se atuarem somente as forças , e na partícula, teremos equilíbrio estático.
(Enunciado: Vestibular UEM 2017 (Verão) — 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: somar vetores e usar a segunda lei de Newton para uma partícula que parte do repouso.
Passo 1 — as forças em componentes (x para a direita, y para cima, em newtons):
de módulo N, apontando para o terceiro quadrante (a 45° abaixo do semieixo x negativo).
(01) Verdadeira. No equilíbrio, ; vetores opostos têm o mesmo módulo.
(02) Falsa. Só existe uma que equilibra: , que faz exatamente 45° com o eixo x. Qualquer outra direção deixa resultante.
(04) Verdadeira. A resultante é . Com , cada componente de tem módulo menor que 1, e as duas componentes da resultante continuam negativas. Partindo do repouso, a partícula acelera no sentido da resultante, para o terceiro quadrante.
(08) Falsa. A resultante seria
que vale , não nula. Com resultante constante e não nula, o movimento é retilíneo uniformemente variado, não uniforme.
(16) Falsa. Substituindo , os termos em se cancelam (), mas os em não ():
Sobra uma resultante de 5 N para cima: não há equilíbrio.
⚠️ A armadilha: na (08), achar que “força constante” dá velocidade constante. Velocidade constante exige resultante nula; resultante constante e não nula dá aceleração constante.
A ideia em uma frase: some as forças como vetores: resultante nula é equilíbrio; resultante constante e não nula, partindo do repouso, é MRUV na direção dela.
Resposta: soma 05 (01 + 04).
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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