UEMG 2005 — questão 28 de Física

Gabarito CCinemática — lançamento horizontal a partir da borda de uma mesaProcesso Seletivo 2005 · Prova de Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 28 de Física do UEMG 2005

Enunciado em texto

De acordo com a figura abaixo, uma esfera é lançada horizontalmente sobre uma mesa, a partir do ponto A. Após chegar à extremidade B da mesa, ela cai em queda livre, atingindo o solo num ponto C.

[Figura: uma mão lança a esfera sobre o tampo de uma mesa, no ponto A; uma linha tracejada horizontal vai de A até a borda da mesa, no ponto B, e depois se curva para baixo, em arco de parábola, até o ponto C, no solo, além da mesa.]

Considerando a aceleração da gravidade local como g = 10 m/s2^2 e desprezando todas as formas de atrito, assinale a alternativa que traz a afirmação CORRETA sobre a situação descrita.

A) A aceleração da esfera é de 10m/s2^2 de A até B.

B) A energia potencial gravitacional da esfera aumenta de A até B.

C) A energia cinética da esfera em C é maior que sua energia cinética em B.

D) A aceleração da esfera aumenta constantemente de B até C.

(Enunciado e figura: Processo Seletivo UEMG 2005 — Universidade do Estado de Minas Gerais.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Minas Gerais (UEMG).

Resolução comentada

O que a questão pede: qual afirmação vale para a esfera que rola sobre a mesa (de A a B) e depois cai (de B a C).

Passo 1 — de A até B. Sobre a mesa, sem atrito, as forças verticais (peso e normal) se anulam e não há força horizontal: a resultante é nula. A esfera anda em movimento retilíneo uniforme, com aceleração zero, e sem mudar de altura. Isso derruba A (a aceleração não é 10 m/s²) e B (a altura não muda, então a energia potencial também não).

Passo 2 — de B até C. Fora da mesa, só o peso atua: a aceleração é g=10 m/s2g = 10\ \text{m/s}^2, constante, o tempo todo. Isso derruba D (a aceleração não aumenta; o que aumenta é a velocidade vertical).

Passo 3 — a energia. Na queda, a esfera perde altura; sem atrito, a energia potencial perdida vira cinética:

Ec,C=Ec,B+mg hmesaE_{c,C} = E_{c,B} + mg\,h_{\text{mesa}}

Como mg hmesa>0mg\,h_{\text{mesa}} > 0, a energia cinética em C é maior que em B. A alternativa C está correta.

⚠️ A armadilha: confundir velocidade com aceleração. Na queda a velocidade cresce sem parar, mas a aceleração é sempre a mesma, g; quem marca D caiu nessa.

A ideia em uma frase: sobre a mesa sem atrito, MRU; na queda, aceleração constante g e energia potencial virando cinética.

Resposta: alternativa C (a energia cinética em C é maior que em B).

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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