UEPG 2023 (Vocacionada) — questão 31 de Física

Enunciado em texto
As grandezas podem ser classificadas em escalares ou vetoriais, sendo que as vetoriais, além de seu módulo e unidade necessitam, para ficarem bem determinadas, de uma direção e de um sentido. As assertivas a seguir dizem respeito a grandezas vetoriais. Assinale o que for correto.
(01) A grandeza vetorial chamada impulso tem a mesma equação dimensional da grandeza (também vetorial) chamada momento linear, ou seja: .
(02) Um barco tem velocidade constante de módulo 10 m/s em relação à água de um rio. A correnteza do rio tem, em relação às margens, um valor de velocidade constante de módulo 6 m/s. Se um barco sai de um ponto de uma margem e atinge outro ponto exatamente à frente deste, na outra margem, podemos afirmar que a velocidade do barco em relação às margens tem módulo igual a m/s.
(04) A direção de um vetor é caracterizada pela sua reta suporte.
(08) Dois vetores perpendiculares, um de módulo V e outro de módulo 7 V, têm como resultante um vetor de módulo V.
(16) Considerando os vetores coplanares representados na figura a seguir, podemos dizer que o vetor resultante vale unidades de medida.
[Figura: malha quadriculada com eixos x e y; oito vetores partem da origem. Contando os quadradinhos, as extremidades são: em (4, 5); em (4, 0); em (6, −3); em (0, −3); em (−3, −5); em (−7, 0); em (−7, 3); em (0, 5).]
(Enunciado e figura: Vestibular 2022 (1ª etapa) UEPG — UEPG.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Coordenadoria de Processos de Seleção (CPS).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar cinco afirmações sobre grandezas vetoriais e somar as corretas.
(01) Verdadeira. Impulso é força vezes tempo; momento linear (quantidade de movimento) é massa vezes velocidade:
Nem podia ser diferente: o teorema do impulso diz que , e só se igualam grandezas de mesma dimensão.
(02) Falsa. Para chegar exatamente em frente, a velocidade do barco em relação às margens tem de ser perpendicular à margem. Então o barco aponta um pouco rio acima, e a velocidade dele em relação à água (10 m/s) é a hipotenusa do triângulo formado com a correnteza (6 m/s) e a velocidade em relação às margens:
O valor m/s é : seria a velocidade se o barco apontasse reto para a outra margem e fosse arrastado pela correnteza (aí ele não chegaria em frente ao ponto de partida).
(04) Verdadeira. A direção é dada pela reta suporte (todas as retas paralelas a ela têm a mesma direção); o sentido é a orientação sobre essa reta.
(08) Verdadeira. Vetores perpendiculares somam-se por Pitágoras:
(16) Verdadeira. Somando as componentes lidas na malha:
⚠️ A armadilha: a (02). Somar 10 e 6 como catetos dá exatamente o valor da afirmação, mas a velocidade de 10 m/s é a do barco em relação à água, que é a hipotenusa quando o barco cruza o rio em linha reta.
A ideia em uma frase: vetores se somam componente a componente; para cruzar o rio em linha reta, a velocidade em relação à água é a hipotenusa.
Resposta: soma 29 (01 + 04 + 08 + 16).
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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