UFLA 2023 (PAS, 1ª etapa) — questão 8 de Física

Gabarito ADinâmica — 1ª lei de Newton: velocidade constante e resultante nulaPAS · 1ª etapa · Grupo XXV, triênio 2024–2026 · prova de 03/12/2023
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 8 de Física do UFLA 2023 (PAS, 1ª etapa)

Enunciado em texto

O veículo espacial Perseverance foi um robô desenvolvido pela NASA e lançado, em 30 de julho de 2020, para Marte para obter maiores informações sobre o planeta. O veículo após ser lançado e sair da órbita terrestre, atinge um estágio em que se move com velocidade linear constante. Nesse estágio é CORRETO afirmar que:

A) A força resultante que atua no veículo é nula.

B) O veículo está em movimento linearmente acelerado.

C) O veículo está em movimento circular uniforme ao redor da Terra.

D) A ação da força gravitacional da Terra provoca a desaceleração do veículo.

(Enunciado: PAS/UFLA 1ª etapa (Grupo XXV, triênio 2024–2026), prova de 03/12/2023 — Universidade Federal de Lavras.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Lavras (UFLA) e à sua Coordenadoria Geral de Processos Seletivos (COPESE/UFLA).

Resolução comentada

O que a questão pede: o que se pode concluir sobre as forças num veículo que se move com velocidade constante.

Passo 1 — velocidade constante quer dizer aceleração nula. “Velocidade linear constante” significa que o vetor velocidade não muda: nem o valor, nem a direção. Então a aceleração é zero.

Passo 2 — a 2ª lei (ou a 1ª) de Newton. Se a aceleração é zero, a resultante das forças também é:

F⃗R=m a⃗=0⃗\vec{F}_R = m\,\vec{a} = \vec{0}

É o princípio da inércia: um corpo com resultante nula mantém o movimento retilíneo uniforme, sem precisar de motor ligado. Isso é o que diz a alternativa A.

Por que não as outras: B diz que há aceleração, o que contradiz a velocidade constante. C fala em movimento circular, mas no movimento circular a direção da velocidade muda o tempo todo (há aceleração centrípeta), e além disso o veículo já saiu da órbita terrestre rumo a Marte. D diz que a gravidade da Terra desacelera o veículo; se ele está sendo desacelerado, a velocidade não é constante, contradizendo o próprio enunciado.

Um comentário honesto: na viagem real a Marte, o Sol continua puxando a nave, que descreve uma órbita em torno dele; a velocidade nunca é exatamente constante. A questão idealiza esse trecho como movimento com velocidade constante, e, dentro dessa hipótese, a única conclusão possível é a resultante nula.

⚠️ A armadilha: a ideia antiga (aristotélica) de que, para continuar se movendo, é preciso uma força empurrando. Não: força muda a velocidade; para manter a velocidade constante, basta a resultante ser zero.

A ideia em uma frase: velocidade constante (em valor e direção) significa aceleração nula e, portanto, força resultante nula.

Resposta: alternativa A (a força resultante é nula).

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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