UERJ 2024 (2º Exame de Qualificação) — questão 45 de Física
Enunciado em texto
O gráfico a seguir representa a energia potencial gravitacional em função da altura de um mesmo objeto posicionado próximo às superfícies dos planetas W, X, Y e Z de um sistema estelar.
[Gráfico: Energia (J) no eixo vertical e Altura (m) no eixo horizontal, sem valores numéricos. Quatro retas partem da origem e chegam à altura h, marcada no eixo horizontal por uma linha tracejada vertical. Em h, de cima para baixo: W (a mais inclinada), X, Y e Z (quase horizontal).]
Considere que o objeto se encontra a uma mesma altura h em cada um dos planetas.
Nessas condições, esse objeto está submetido a uma aceleração gravitacional mais intensa no planeta indicado pela letra:
(A) W
(B) X
(C) Y
(D) Z
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2024, 2º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).
Resolução comentada
O que a questão pede: em qual planeta a gravidade é mais forte, lendo o gráfico de energia potencial.
Passo 1 — a fórmula. Perto da superfície, a energia potencial gravitacional é
Passo 2 — o que muda de um planeta para outro. O objeto é o mesmo (mesma massa m) e a altura é a mesma (h). Então a única coisa que pode fazer a energia ser diferente é g: a energia em h é proporcional à gravidade do planeta.
Passo 3 — ler o gráfico. Na altura h, a maior energia é a de W. Logo W tem a maior gravidade. Dá para ver também pela inclinação: cada reta tem inclinação , e a de W é a mais inclinada.
⚠️ A armadilha: marcar Z, pensando que a reta mais “baixa” é a do planeta que puxa mais. É o contrário: quanto maior g, mais energia o objeto acumula ao ser erguido à mesma altura.
A ideia em uma frase: com massa e altura iguais, a energia potencial mgh cresce junto com g: a reta mais inclinada é a do planeta de maior gravidade.
Resposta: alternativa A (W).
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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