UEMG 2024 — questão 16 de Física
Enunciado em texto
Observe a tirinha para responder à questão 16.
[Tirinha da Turma da Mônica em dois quadros. 1º quadro: Mônica grita, assustada: “AAIII! UM RATO!”. 2º quadro: Mônica e seus amigos descem, apavorados, num carrinho de montanha-russa, num trecho íngreme; lá embaixo, na parte mais baixa dos trilhos, um ratinho está parado sobre o trilho, no caminho do carrinho. À direita, os trilhos voltam a subir. Rodapé: Copyright © 2003 Mauricio de Sousa Produções Ltda. Todos os direitos reservados. 5306]
Disponível em: https://artedafisicapibid.blogspot.com/2019/12/tirinhas-para-ensino-de-fisica-energias.html
A tirinha retrata Mônica e seus amigos em um passeio de montanha russa, quando, de repente, são surpreendidos por um rato, com o qual poderiam colidir. Considerando-se que não há perdas de energia mecânica, que a altura máxima atingida pelo carrinho em relação à base é de 8,5 m e que o rato se encontra na base do brinquedo, pode-se afirmar que a velocidade do carrinho na eminência de atingir o rato será de:
Adote: g=
A) Zero m/s.
B) 6,5 m/s.
C) 17 m/s.
D) 13 m/s.
(Enunciado e figura: Vestibular UEMG 2024 — 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: a velocidade do carrinho ao chegar à base, onde está o rato, depois de descer de uma altura máxima de 8,5 m sem perdas de energia.
Passo 1 — a hipótese de partida. No ponto de altura máxima o carrinho está praticamente parado (é ali que ele “começa a cair”). Tomamos a velocidade nesse ponto como zero.
Passo 2 — conservação da energia mecânica. Sem atrito nem resistência do ar, toda a energia potencial perdida na descida vira energia cinética:
Conferindo: , quase 170. E a massa do carrinho (com a turma toda) não importa: ela aparece dos dois lados e se cancela.
⚠️ A armadilha: errar a álgebra da raiz. Quem esquece o e a raiz e faz chega a 17 m/s (alternativa C); quem acha que o carrinho para na base marca zero (A), mas sem perdas a energia potencial vira toda cinética, e a velocidade na base é a maior do percurso. Os 6,5 m/s (B) são a metade da resposta certa.
A ideia em uma frase: sem perdas, a energia potencial vira cinética: m/s.
Resposta: alternativa D (13 m/s).
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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