UERJ 2026 (1º Exame de Qualificação) — questão 46 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a direção e o sentido da força resultante $\vec{F}_1 + \vec{F}_2$ na carga.

Passo 1 — forças se somam como vetores. Dá para fazer de dois jeitos que dão o mesmo resultado: a regra do paralelogramo ou a soma das componentes. Vamos pelas componentes.

Passo 2 — horizontal. $\vec{F}_2$ é vertical e não tem componente horizontal. $\vec{F}_1$ tem uma componente para a direita. Então a resultante aponta para a direita.

Passo 3 — vertical. $\vec{F}_2$ puxa para cima com toda a sua intensidade. $\vec{F}_1$, inclinada só uns 30° abaixo da horizontal, puxa para baixo com uma parte pequena da sua (cerca de metade, já que sen 30° = 0,5). Como as duas forças têm tamanhos parecidos, sobra uma componente para cima.

Passo 4 — juntar. Para a direita e para cima: a resultante fica inclinada para cima e para a direita. Pelos comprimentos da figura, a componente para a direita é um pouco maior que a que sobra para cima, e a seta fica uns 30° acima da horizontal. É a seta (A).

Conferindo pelo paralelogramo: com as duas setas de tamanhos quase iguais, a resultante fica perto da bissetriz do ângulo entre elas. O ângulo entre “para cima” (90°) e “30° abaixo da horizontal” (−30°) tem bissetriz em 30° acima da horizontal, apontando para a direita.

Por que não as outras: (D) tem a direção certa, mas o sentido trocado: é $-(\vec{F}_1 + \vec{F}_2)$. (C) é a diferença $\vec{F}_2 - \vec{F}_1$ (para cima e para a esquerda) e (B) é a diferença ao contrário, $\vec{F}_1 - \vec{F}_2$.

⚠️ A armadilha: ligar a ponta de $\vec{F}_1$ à ponta de $\vec{F}_2$ e achar que esse segmento é a resultante. Esse segmento é a diferença entre os vetores, que leva à (B) ou à (C). A resultante é a diagonal do paralelogramo que sai da carga.

A ideia em uma frase: a resultante é a diagonal do paralelogramo que parte da origem comum das forças; o segmento que liga as pontas é a diferença, não a soma.

Resposta: alternativa A (para cima e para a direita).