UEPG 2024 (Vocacionada) — questão 31 de Física

Gabarito 14Cinemática — MUV a partir do repouso: posição, força resultante e energia cinéticaVestibular de Verão · Prova Vocacionada (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 31 de Física do UEPG 2024 (Vocacionada)

Enunciado em texto

Um móvel de massa 10 kg parte do repouso e se locomove ao longo de uma trajetória retilínea no sentido positivo do sistema de coordenadas. Sabendo que a aceleração do móvel é de 4 m/s24\ \text{m/s}^2, que ele partiu de uma posição de – 50 m em relação à origem e desprezando efeitos dissipativos, assinale o que for correto.

(01) No intervalo de tempo entre t = 0 s e t = 5 s, o movimento do móvel é retrógrado.

(02) O móvel estará na origem no tempo t = 5 s.

(04) A força resultante aplicada no móvel é de 40 N.

(08) A energia cinética do móvel quando ele se encontra na origem é de 2 kJ.

(16) A distância percorrida pelo móvel no intervalo de tempo entre t = 4 s e t = 6 s é de 4 m.

(Enunciado: Vestibular 2023 (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 um MUV que parte do repouso em −50 m com a = 4 m/s².

Passo 1 — as funções horárias:

s=−50+4 t22=−50+2t2s = -50 + \frac{4\,t^2}{2} = -50 + 2t^2

v=4tv = 4t

(01) Falsa. A velocidade v=4tv = 4t é positiva para todo t > 0: o móvel anda no sentido positivo da trajetória, movimento progressivo (acelerado). Estar em posições negativas não torna o movimento retrógrado.

(02) Verdadeira. s(5)=−50+2⋅25=0s(5) = -50 + 2 \cdot 25 = 0.

(04) Verdadeira. FR=m a=10⋅4=40F_R = m\,a = 10 \cdot 4 = 40 N.

(08) Verdadeira. Na origem, t = 5 s e v = 20 m/s:

Ec=10⋅2022=2 000 J=2 kJE_c = \frac{10 \cdot 20^2}{2} = 2\,000\ \text{J} = 2\ \text{kJ}

(16) Falsa. O móvel não inverte o sentido, então a distância é a variação de posição:

s(6)−s(4)=2⋅36−2⋅16=40 ms(6) - s(4) = 2 \cdot 36 - 2 \cdot 16 = 40\ \text{m}

⚠️ A armadilha: a (01). Retrógrado é velocidade negativa (posição diminuindo), não posição negativa. Aqui a posição vai de −50 m até 0, sempre aumentando.

A ideia em uma frase: progressivo ou retrógrado é decidido pelo sinal da velocidade, não pelo sinal da posição.

Resposta: soma 14 (02 + 04 + 08).

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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