UEM 2018 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 13 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: montar o MUV e calcular força, trabalho e potência.

Passo 1 — aceleração. 90 km/h = 25 m/s, alcançados em 10 s a partir do repouso:

$$a = \frac{25}{10} = 2{,}5\ \text{m/s}^2$$

(01) Verdadeira. Com $s_0 = 0$ e $v_0 = 0$: $s = \frac{1}{2}\,2{,}5\,t^2 = 1{,}25\,t^2$.

(02) Verdadeira. $v = v_0 + a\,t = 2{,}5\,t$.

(04) Verdadeira. Sem forças dissipativas, a força do motor é a resultante:

$$F = m\,a = 1000 \cdot 2{,}5$$

$$F = 2500\ \text{N}$$

(08) Verdadeira. Pelo teorema da energia cinética:

$$W = \tfrac{1}{2}\cdot 1000 \cdot 25^2$$

$$W = 312\,500\ \text{J}$$

São 312,5 kJ, mais que 300 kJ. (Confere: $F\,d = 2500 \cdot 125$, pois em 10 s o carro anda $1{,}25 \cdot 100 = 125$ m.)

(16) Falsa.

$$P_m = \frac{W}{\Delta t} = \frac{312\,500}{10}$$

$$P_m = 31\,250\ \text{W} = 31{,}25\ \text{kW}$$

É mais que 30 kW.

⚠️ A armadilha: esquecer de converter 90 km/h para 25 m/s; com 90 na conta, todos os valores saem absurdos.

A ideia em uma frase: com força constante, MUV: a = Δv/Δt, F = ma, trabalho = variação da energia cinética, potência média = trabalho/tempo.

Resposta: soma 15 (01 + 02 + 04 + 08).