UEMG 2010 (2º semestre) — questão 15 de Física
Enunciado em texto
A cidade de Joanesburgo, onde foi disputada a Copa do Mundo de futebol, está a 1.700 m acima do nível do mar. A Jabulani foi a bola usada nesse torneio esportivo. Júlio César e Felipe Melo, pouco antes de se chocarem e acontecer o gol de empate da Holanda, tiveram os seguintes pensamentos:
Júlio César: a força de resistência do ar sobre a Jabulani, quando ela é chutada contra mim, é menor do que quando está no nível do mar.
Felipe Melo: a pressão atmosférica aqui em Joanesburgo é menor do que no Rio de Janeiro, que é ao nível do mar.
Fizeram afirmações CORRETAS:
A) Júlio César e Felipe Melo.
B) Apenas Júlio César.
C) Apenas Felipe Melo.
D) Nenhum dos dois.
(Enunciado: Processo Seletivo UEMG 2010, 2º semestre (João Monlevade) — 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: julgar duas frases sobre o ar a 1700 m de altitude, comparado com o nível do mar.
Passo 1 — a pressão (Felipe Melo). A pressão atmosférica num lugar é o peso da coluna de ar que está acima dele, por unidade de área. Quanto mais alto, menos ar há acima, e menor é a pressão. A 1700 m ela vale cerca de 0,8 atm, contra 1 atm no Rio. Felipe Melo está certo.
Passo 2 — a resistência do ar (Júlio César). Com pressão menor, o ar também é mais rarefeito: menos densidade. A força de arrasto sobre uma bola é proporcional à densidade do ar (para a mesma velocidade e o mesmo tamanho de bola):
Ar menos denso, menor força de resistência. Júlio César também está certo. (Foi isso que fez a Jabulani, já leve, "voar" mais em Joanesburgo: perdia menos velocidade e desviava de forma inesperada.)
⚠️ A armadilha: aceitar só a frase da pressão, que é a mais conhecida, e achar que a resistência do ar não depende do lugar (alternativa C). As duas coisas vêm do mesmo fato: lá em cima há menos ar.
A ideia em uma frase: em altitude há menos ar acima e em volta: a pressão é menor e o ar, mais rarefeito, freia menos a bola.
Resposta: alternativa A (Júlio César e Felipe Melo).
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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