UFPR 2023 — questão 35 de Física

Gabarito ADinâmica — 1ª lei de Newton: força resultante nula e movimento uniformeProcesso Seletivo 2023 · 1ª fase · Conhecimentos Gerais · Ordem A
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 35 de Física do UFPR 2023

Enunciado em texto

O texto a seguir é referência para as questões 28 a 36.

Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial. O módulo da aceleração gravitacional é representado por g. Onde for necessário, use g=10 m/s2g = 10\ \text{m/s}^2 para o módulo da aceleração gravitacional.

Um objeto de massa m constante se move sobre uma pista retilínea, paralela ao eixo x. No instante t1=2t_1 = 2 s, esse objeto está na posição x1=10x_1 = 10 cm. No instante t2=6t_2 = 6 s, ele é encontrado na posição x2=20x_2 = 20 cm. Sabe-se que em todo o movimento a força resultante sobre o objeto é nula. Diante do exposto, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da velocidade v desse objeto durante esse movimento.

A) v = 2,5 cm/s.

B) v = 4,0 cm/s.

C) v = 5,0 cm/s.

D) v = 7,5 cm/s.

E) v = 10 cm/s.

(Enunciado: Processo Seletivo UFPR 2023, 1ª fase (Conhecimentos Gerais) — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).

Resolução comentada

O que a questão pede: a velocidade de um objeto sobre o qual a força resultante é nula, conhecidas duas posições e os instantes correspondentes.

Passo 1 — o que a força nula diz. Pela 1ª lei de Newton (inércia), com força resultante nula a velocidade não muda: o objeto está em movimento retilíneo uniforme. Então a velocidade em qualquer instante é igual à velocidade média entre dois instantes quaisquer.

Passo 2 — a conta.

v=x2−x1t2−t1=20−106−2v = \frac{x_2 - x_1}{t_2 - t_1} = \frac{20 - 10}{6 - 2}

v=10 cm4 s=2,5 cm/sv = \frac{10\ \text{cm}}{4\ \text{s}} = 2{,}5\ \text{cm/s}

⚠️ A armadilha: dividir a posição final pelo instante final, como se o objeto tivesse partido da origem em t=0t = 0: 20/6≈3,320/6 \approx 3{,}3 cm/s; ou usar x2/(t2−t1)=20/4=5,0x_2/(t_2 - t_1) = 20/4 = 5{,}0 cm/s, a alternativa C. A velocidade é deslocamento sobre intervalo de tempo: 10 cm em 4 s.

A ideia em uma frase: força resultante nula significa velocidade constante; ela vale Δx/Δt=10/4=2,5\Delta x/\Delta t = 10/4 = 2{,}5 cm/s.

Resposta: alternativa A (2,5 cm/s).

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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