UEMG 2010 — questão 17 de Física
Enunciado em texto
O ano de 2009 é o Ano Internacional da Astronomia. A 400 anos atrás, Galileu apontou um telescópio para o céu, e mudou a nossa maneira de ver o mundo, de ver o universo e de vermos a nós mesmos. As seis questões, a seguir, nos colocam diante de constatações e nos lembram que somos, apenas, uma parte de algo muito maior: o cosmo.
Desde Isaac Newton, partimos do pressuposto de que as mesmas leis físicas que são válidas para a Terra, são válidas para qualquer outro lugar do espaço, embora os resultados possam apresentar diferenças. Considere um mesmo experimento sendo realizado na Terra e, supostamente, em Marte. Nesta hipótese, só o planeta muda, permanecendo iguais todas as outras condições, desprezando, em ambos, todas as formas de atritos.
Assinale a opção em que o experimento proposto, embora obedeça às mesmas leis, traz um resultado diferente, quando realizado nos dois planetas:
A) Um ímã é aproximado de uma espira circular metálica. Durante a aproximação, surge uma corrente elétrica na espira.
B) Mede-se o período de um pêndulo simples de mesmo comprimento.
C) Uma massa comprime, horizontalmente, uma mola, deformando-a em 10 cm. O sistema massa-mola armazena uma certa quantidade de energia potencial elástica.
D) Dois fios metálicos paralelos, percorridos por correntes elétricas, de sentidos contrários, repelem-se. Neste caso, considere, apenas, as forças magnéticas entre os fios.
(Enunciado: Processo Seletivo UEMG 2010 — 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 dos experimentos dá resultado diferente em Marte e na Terra. Como só o planeta muda, a única coisa que muda é a aceleração da gravidade (em Marte, cerca de 3,7 m/s²). Procuramos o resultado que depende de .
Passo 1 — o pêndulo. O período de um pêndulo simples (pequenas oscilações) é
Com o mesmo comprimento e menor em Marte, o período é maior lá (cerca de vez o da Terra). Resultado diferente: alternativa B.
Passo 2 — os outros não dependem de g.
A: a corrente induzida na espira vem da variação do fluxo magnético (lei de Faraday); depende do ímã, da espira e da rapidez da aproximação, não da gravidade.
C: a mola é comprimida horizontalmente; a energia elástica é , com o mesmo e o mesmo cm. Não entra .
D: a força magnética entre os fios depende das correntes, da distância e do comprimento dos fios; não depende de . Correntes opostas se repelem em qualquer planeta.
⚠️ A armadilha: achar que a energia da mola (C) muda porque “a massa pesa menos em Marte”. A massa é a mesma em qualquer lugar, e, com a mola na horizontal, o peso nem participa: o que importa é a deformação, que é a mesma.
A ideia em uma frase: mudando de planeta, só muda ; e, entre os experimentos, o único que depende de é o pêndulo, com .
Resposta: alternativa B (o período do pêndulo simples).
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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