UFLA 2023 (PAS, 2ª etapa) — questão 9 de Física
Enunciado em texto
Durante uma aula de Física, a professora propõe a seguinte situação: “em um trecho reto da estrada, um carro se movimenta a 40 km/h em relação a um observador externo. Imagine que ele se desloca da esquerda para direita, e em seu interior existe uma esfera sobre uma superfície plana sem atrito. A esfera está em repouso em relação ao condutor do veículo. De repente, o motorista avista um buraco, aciona os freios e exclama: Ufa! Nada demais aconteceu, exceto a esfera que se movimentou”.
Ao término, a professora solicita aos estudantes que analisem a situação, em relação a um observador externo, obtendo as seguintes afirmações:
Estudante 1: Antes de iniciar a frenagem a velocidade do carro era de 40 km/h.
Estudante 2: Antes de iniciar a frenagem a velocidade do carro estava entre 20 km/h e 30 km/h.
Estudante 3: Ao acionar os freios, a esfera se movimentou para a direita.
Estudante 4: Ao acionar os freios, a esfera se movimentou para a esquerda.
Estudante 5: A primeira Lei de Newton explica a situação, pois a esfera tende a permanecer no seu estado de movimento.
Estudante 6: A terceira Lei de Newton explica a situação, pois a esfera tende a permanecer no seu estado de movimento.
Avalie e selecione a alternativa em que as afirmações que os estudantes fizeram estão CORRETAS:
A) Estudante 2, Estudante 4, Estudante 6
B) Estudante 1, Estudante 4, Estudante 5
C) Estudante 1, Estudante 3, Estudante 5
D) Estudante 2, Estudante 3, Estudante 6
(Enunciado: PAS/UFLA 2ª etapa (Grupo XXIV, triênio 2023–2025), prova de 26/11/2023 — 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: julgar as seis falas dos estudantes sobre a esfera solta no carro que freia.
Passo 1 — a velocidade antes da freada (estudantes 1 e 2). O enunciado diz que o carro se move a 40 km/h em relação ao observador externo. Antes de frear, é essa a velocidade. O estudante 1 acerta; o 2 inventa uma faixa sem base no texto.
Passo 2 — para onde vai a esfera (estudantes 3 e 4). Antes da freada, a esfera anda junto com o carro, a 40 km/h para a direita. Quando os freios agem, a força de frenagem atua sobre o carro (pelos pneus); sobre a esfera, que está numa superfície sem atrito, nenhuma força horizontal passa a agir. Então, para o observador externo, a esfera simplesmente continua indo para a direita a 40 km/h, enquanto o carro perde velocidade. Resultado: ela avança em relação ao carro, também para a direita. O estudante 3 acerta; o 4 erra.
Passo 3 — qual lei explica (estudantes 5 e 6). “Tende a permanecer no seu estado de movimento” é o enunciado do princípio da inércia, a 1ª lei de Newton: sem resultante, a velocidade não muda. A 3ª lei trata de ação e reação (pares de forças entre dois corpos) e não descreve essa tendência. O 5 acerta; o 6 erra.
Conferindo: corretas as falas 1, 3 e 5, alternativa C.
⚠️ A armadilha: a sensação de quem está dentro do carro. Na freada a esfera vai para a frente; quem pensa em “jogada para trás” (talvez confundindo com a arrancada, quando os objetos parecem ir para trás) marca o estudante 4 e cai na alternativa B, que acerta as falas 1 e 5.
A ideia em uma frase: quando o carro freia, a esfera sem atrito não recebe força horizontal e, pela inércia, segue em frente, para a direita.
Resposta: alternativa C (estudantes 1, 3 e 5).
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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